一种硅胶@聚苯胺@多糖衍生物核壳CSP填料及其制备方法与应用

本发明涉及填料制备工艺，尤其涉及一种硅胶@聚苯胺@多糖衍生物核壳csp填料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、手性广泛存在于自然界中，如蛋白质、多糖、核酸和酶等，几乎全是手性的，它们具有重要生理功能。高效液相色谱手性固定相法(chiral stationary phase,csp)由于高效方便，既可以用于分离分析，又可用于对映体的制备和半制备，成为手性药物对映体分离中最为引人注目的方法。手性固定相一般是由载体和手性选择体两部分组成，按照手性选择体在载体上的固定方式可以分为键和型和涂覆型两类。

2、立体规整的聚合物是目前应用最多的csp，包括合成的聚合物，如聚甲基丙烯酰胺、聚乙炔等，以及多糖衍生物等。多糖是具有光学活性的聚合物，它本身表现出一定的手性识别能力，通过化学衍生，可以增加手性作用点的数目，提高手性识别能力，因而其衍生物是具有实际应用价值的固定相，具有广泛的手性识别拆分能力。okamoto等合成了大量多糖类衍生物，制备了有很好手性拆分能力的多种固定相，与日本大赛璐公司合作开发并商业化，是目前使用的最多的手性色谱柱。此外，螺旋聚合物具有规整的二级结构，因此常常具有很强光学活性，在手性识别/拆分、手性催化、手性控释等手性技术领域，手性螺旋聚合物有着诱人的应用前景。以单一手性樟脑磺酸为掺杂剂和诱导剂合成所得的聚苯胺(polyaniline，pani)具有一定的手性识别能力；且具有一定光学活性的手性聚苯胺能够提供一个优良的载体环境，提高了其本身的稳定性，目前已广泛应用于光、电、磁、光催化等复合型材料改性方面。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种硅胶@聚苯胺@多糖衍生物核壳csp填料及其制备方法和应用。

2、本发明的主要设计思路为：利用具有一定手性能力的聚苯胺对色谱球形硅胶表面进行结构改造，并将具有手性识别能力的多糖衍生物与改造后的硅胶-聚苯胺相结合，制得相应的硅胶@聚苯胺@多糖衍生物核壳csp，两种手性聚合物协同作用以提高手性识别能力。

3、较为具体地，本发明第一方面提供了一种硅胶@聚苯胺@多糖衍生物核壳csp填料，结构式如式i所示；

4、

5、式i中，代表经l/d-樟脑磺酸诱导、掺杂制备所得l/d构型聚苯胺；代表多糖衍生物，如纤维素-三(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯)；代表色谱球形硅胶。

6、作为本发明第一方面产品的进一步优化方案，所述填料通过一锅法，将苯胺经l/d-樟脑磺酸诱导、掺杂原位生成l/d-聚苯胺，包覆于硅胶表面，之后将多糖衍生物涂覆到具有上述结构的化合物表面制备而成。

7、较为具体地，本发明第二方面提供了硅胶@聚苯胺@多糖衍生物核壳csp填料的制备方法，包括以下步骤：

8、1)将硅胶与苯胺按照质量比(2:1～6:1)溶于盐酸-水溶液中，再将l/d-樟脑磺酸与苯胺按照摩尔比(1:1～3:1)加入上述溶液体系中，于3℃磁力搅拌反应20分钟，之后向上述溶液体系中加入已溶于盐酸-水溶液的过硫酸铵溶液(过硫酸铵与苯胺的摩尔比为1：2)，于3℃磁力搅拌反应24h，得到具有式ii所示的结构化合物；待反应完成后，分别用去离子水和无水乙醇交替洗涤至滤液无色，于70℃真空干燥得到化合物-1，由l-樟脑磺酸诱导产生的为化合物l-1，由d-樟脑磺酸诱导产生的为化合物d-1。所述化合物-1如式ii所示：

9、

10、2)取多糖衍生物如α-纤维素于圆底烧瓶中100℃真空干燥4h，冷却至室温。在氮气保护下，依次加入无水吡啶和3,5-二甲基苯基异氰酸酯，于90℃下回流反应24h，得到亮棕色溶液。冷却后将反应液逐滴加入至甲醇中沉淀，静置过夜，之后减压抽滤，将滤饼溶于二氯甲烷中，再逐滴将溶液滴入甲醇中进行二次沉淀，减压抽滤并用大量甲醇洗涤滤饼至无吡啶味，60℃真空干燥得到化合物-2，由l-樟脑磺酸诱导产生的为化合物l-2，由d-樟脑磺酸诱导产生的为化合物d-2。所述化合物-2如式iii所示

11、

12、将化合物-2超声溶于四氢呋喃，逐滴滴加入已分散有化合物-1的四氢呋喃溶液体系中，之后于超声波振荡仪中超声30分钟，反应结束后，于40℃水浴锅中旋转蒸干溶剂，得到化合物-3，由l-樟脑磺酸诱导产生的为化合物l-3，由d-樟脑磺酸诱导产生的为化合物d-3。所述化合物-3如式iv所示：

13、

14、(4)将式ⅳ所示的结构的化合物湿法过筛，60℃真空干燥4h，得到硅胶@聚苯胺@多糖衍生物核壳csp填料，由l-樟脑磺酸诱导产生的为硅胶@l-聚苯胺@多糖衍生物核壳csp填料，由d-樟脑磺酸诱导产生的为硅胶@d-聚苯胺@多糖衍生物核壳csp填料。

15、作为第二方面方法的进一步优化方案，本发明具体限定了樟脑磺酸为l-樟脑磺酸及d-樟脑磺酸。

16、作为第二方面方法的进一步优化方案，本发明具体限定了所述盐酸-水溶液的浓度为1mol/l。

17、作为第二方面方法的进一步优化方案，本发明具体限定了所有试剂均为无水试剂。

18、较为具体地，本发明第三方面提供了一种色谱柱，其包含有上述所述的硅胶@聚苯胺@多糖衍生物核壳csp填料。

19、作为第三方面方法的进一步优化方案，本发明优选的：所述色谱柱为高效液相色谱柱。

20、较为具体地，本发明第四方面提供了一种上述所述的填料在手性分离拆分领域中的应用。

21、综上所述，本发明主要具有以下有益效果：

22、本发明的硅胶@聚苯胺@多糖衍生物核壳csp填料，可对多种结构类型的手性化合物进行分离，同时具有很好的稳定性能，适合用作高效液相色谱填料，数据表明，在正相条件下能够拆分特罗格碱、安息香、反式氧化吡烯、2,2,2-三氟-1-(9-蒽基)乙醇、黄烷酮、6-甲氧基黄烷酮6种手性化合物6种手性化合物。该填料在正相色谱模式下具有稳定的手性识别能力，能满足这些手性化合物的对映体分离分析，以及生产过程中质量控制的需要。

技术特征：

1.一种硅胶@聚苯胺@多糖衍生物核壳csp填料，其特征在于，所述填料的结构式如式ⅰ所示：

2.根据权利要求1所述的一种硅胶@聚苯胺@多糖衍生物核壳csp填料，其特征在于，所述填料通过一锅法，将苯胺经l/d-樟脑磺酸诱导、掺杂，原位生成l/d-聚苯胺，包覆于硅胶表面，之后将多糖衍生物涂覆到具有上述结构的化合物表面制备而成。

3.根据权利要求1所述的一种硅胶@聚苯胺@多糖衍生物核壳csp填料，其特征在于，所述多糖衍生物为纤维素-三(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯)。

4.一种硅胶@聚苯胺@多糖衍生物核壳csp填料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述盐酸-水溶液的浓度为0.5-2mol/l。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述多糖衍生物为纤维素-三(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯)。

7.一种色谱柱，其包含有如权利要求1所述的硅胶@聚苯胺@多糖衍生物核壳csp填料。

8.根据权利要求7所述的色谱柱，其特征在于，所述色谱柱为高效液相色谱柱。

9.一种如权利要求1所述的填料在手性拆分领域中的应用。

技术总结
本发明公开了一种硅胶@聚苯胺@多糖衍生物核壳CSP填料及其制备方法与应用。运用一锅法，将苯胺经L/D‑樟脑磺酸诱导、掺杂，原位生成L/D‑聚苯胺，包覆于硅胶表面，之后将多糖衍生物涂覆到具有上述结构的化合物表面，制备得到硅胶@L/D‑聚苯胺@多糖衍生物核壳CSP，该填料在正相色谱模式下具有稳定的手性识别能力，能满足反式氧化吡烯、2,2,2‑三氟‑1‑(9‑蒽基)乙醇等手性化合物对映体分离分析的需要。

技术研发人员：沈报春,常柄权,张聪聪,孙孔春,杨璨瑜,范堃
受保护的技术使用者：昆明医科大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13