[发明专利]一种3,4-二苯基苯基接枝聚硅氧烷及其制备方法和应用

说明书

技术领域：

本发明涉及一种气相色谱固定相，具体的说是一种3，4-二苯基苯基接枝聚硅氧烷、其制备方法以及作为气相色谱固定相的应用。

背景技术：

毛细管气相色谱以其分离效率高、分析速度快、灵敏度高的优点，被广泛应用于石油化工、生物医学、地质勘探、天然产物及能源环保等许多重要领域，成为色谱科学中一个独具特色的重要分支。而选择适宜的色谱固定相，即耐温性好、易成膜、柱效高、选择性好，是影响色谱分离的关键因素。合成和研究各种性能优良的色谱固定相一直是色谱工作者的重要任务。

聚硅氧烷由于其自身的优异性能(柔韧性好，耐高温，易涂渍)，在毛细管气相色谱领域得到了广泛的应用。通过对主链和侧链的改性可得到各种色谱性能的固定相，M.L.Lee等在新型固定相合成方面做了大量的工作，在聚硅氧烷侧链上分别接枝了萘基、氰丙基、联苯基等基团(Jounal of ChromatographyA，1984，302：303～318；Chromatographia，1997，46：79～84)。这类固定相提高了热稳定性，增强了极性，对稠环芳烃具有特殊选择性，但耐温性低于280℃。也有国内的学者也有将C60、冠醚、杯芳烃等接枝到聚硅氧烷侧链上(范剑虹，曾昭睿，方鹏飞等.色谱，1999，17(6)：529～531；Chromatographia.1998，48：817～822；Jounal of Chromatography A，1997，787：161～169)，得到了一系列色谱性能优良的固定相。但上述固定相在分离环境污染物中多于五环以上的芳烃时结果并不理想，所以有必要研制与被分析物质结构相近的新型聚硅氧烷，以期得到一系列适于芳香族环境污染物分析的气相色谱专用固定相，为色谱固定相的研究开辟新领域。

发明内容

参照上述现有技术，为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种3，4-二苯基苯基接枝聚硅氧烷及其制备方法和应用，该种3，4-二苯基苯基接枝聚硅氧烷是将3，4-二苯基环戊二烯酮通过Diels-Alder反应接枝到甲基乙烯基硅生胶上制得，可用作毛细管气相色谱固定相。和2-甲基-3，4-二苯基苯基接枝聚硅氧烷(专利号为201110021786.1的中国专利)相比，接枝基团3，4-二苯基环戊二烯酮少了一个甲基，空间位阻小，更易于进行接枝反应，合成重现性好。且该接枝聚硅氧烷的极化程度更高(Journal of the American Chemical Society，1979，101：7206～7211)，具有较强的诱导偶极力和色散力，分离效果更明显。该类固定相具有溶解性好、易涂渍、耐温性高(最高使用温度可达到320℃)、可极化、选择性好的优点，根据“相似相溶”原理，适于苯类取代物、稠环芳烃以及苯类同分异构体的分离分析。

本发明采取的技术方案为：

一种3，4-二苯基苯基接枝聚硅氧烷，其结构通式如下：

其中m、n、p均为正整数，且m∶n∶p＝80∶(16～18.2)∶(1.8～4)，分子量为80000～100000。

优选，m∶n∶p＝80∶18∶2。

上述3，4-二苯基苯基接枝聚硅氧烷的制备方法，将3，4-二苯基环戊二烯酮通过Diels-Alder反应接枝到甲基乙烯基硅生胶上制得3，4-二苯基苯基接枝聚硅氧烷。

具体步骤为：

在无水二苯醚中加入甲基乙烯基硅生胶，通N₂，搅拌回流，使甲基乙烯基硅生胶充分溶解后加入3，4-二苯基环戊二烯酮，缓慢加热至210℃～220℃，24～36h后停止反应。冷却至100℃时将产物分层，分出上层黄色粘稠物，用甲苯/甲醇分级3～5次，以除去低分子物质，得到黄色透明粘稠产物，将上述产物用乙醚溶解、挥发溶剂，得到3，4-二苯基苯基接枝聚硅氧烷。

所述的甲基乙烯基硅生胶、无水二苯醚与3，4-二苯基环戊二烯酮的用量比例为7.0∶50.0∶2.54(g∶ml∶g)。

所述的甲基乙烯基硅生胶优选为乙烯基含量为18％～20％(乙烯基的链节数占总链节数的摩尔含量)的甲基乙烯基硅生胶，实验室自制，制备方法参照(冯圣玉，张洁，李美江，朱庆增等.有机硅高分子及其应用，化学工业出版社，北京，2004，79～80)。

分级方法为将产物加热至100℃，搅拌下不断滴加甲苯至产物完全溶解后冷至室温，加入与甲苯等体积的甲醇使产物析出，静置过夜，倒出上层混合溶剂，下层即为纯净产物。