[发明专利]一种三蝶烯含氧直链二醇类功能材料、其制备及其应用

说明书

本发明涉及一种三蝶烯含氧直链二醇类功能材料、其制备方法及其应用，属于气相色谱技术领域。所述功能材料是通过化学方法将非极性的三蝶烯母体与极性的端羟基链键合而成的，作为气相色谱固定相，对性质相近组分表现出高选择性，可以高效分离不同极性各类组分混合物，尤其是难分离的各类异构体混合物；而且该功能材料在有机溶剂中具有良好的溶解性和成膜性，易于制备高柱效的色谱柱。另外，所述功能材料制备所采用的原料成本低、合成方法简单、产品产率高。

技术领域

本发明涉及一种基于三蝶烯骨架的含氧直链二醇类新型功能化材料、其制备方法以及作为气相色谱固定相的应用，属于气相色谱技术领域。

背景技术

毛细管气相色谱(GC)具有高效分离、定性和定量分析性能，已广泛用于各领域中复杂样品组分的分析测定。其中，色谱固定相的选择性和分离性能是色谱分离分析测定的核心和关键。

三蝶烯具有独特的三维刚性富电子结构，经衍生化可以制备得到蝶烯功能化材料。目前报道的三蝶烯类材料相对较少，主要有三蝶烯冠醚类、三蝶烯杯芳烃类、三蝶烯聚合物类等。其研究和应用主要涉及材料化学、超分子化学、小分子气体分离等领域，在色谱分析领域的研究报道很少。本发明涉及的基于三蝶烯骨架的含氧直链二醇类新型功能化材料，目前尚未见相关报道。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种三蝶烯含氧直链二醇类功能材料、其制备及其应用，该类功能材料作为色谱固定相用于气相色谱分析测定时，对于各类成分及性质相近的异构体表现出高选择性和分离能力，而且采用该类功能材料制备得到的色谱柱具有良好的热稳定性、重复性和重现性，在气相色谱分离方面具有很好的应用前景。另外，制备该功能材料所采用的原料成本低廉、合成方法简单、产品产率高。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种三蝶烯含氧直链二醇类功能材料，所述功能材料包括以下两种结构：

(1)

其中，R为(OCH₂CH₂)_n，n＝1～8，两个取代基团R结构相同；

(2)

其中，R为(OCH₂CH₂CH₂CH₂CH₂COCH₂)_m，m＝2～8，两个取代基团R结构相同。

本发明所述功能材料的制备方法如下：

(1)蒽与对苯醌按摩尔比1:1～1:1.5溶解于有机溶剂中，加热回流不少于3h，冷却，分离纯化，制得三蝶烯对苯二醌；其中，选用沸点130℃～140℃的有机溶剂，如二甲苯；

(2)将三蝶烯对苯二醌溶解于冰醋酸溶剂中，加热回流不少于1h，再滴加与三蝶烯对苯二醌等摩尔量的HBr，继续反应不少于0.5h，冷却后收集固体产物，制得三蝶烯对苯二氢醌(TP-2OH)；

(3)分为以下三种情况

a)R为(OCH₂CH₂)_n且n＝1～3时

a1)在N₂保护下，将二乙二醇与三乙胺、三乙二醇与三乙胺或四乙二醇与三乙胺按照摩尔比6:1～8:1溶解于有机溶剂中，在-5℃～5℃下搅拌，并加入与三乙胺等摩尔量的对甲苯磺酰氯，反应20h～24h，分离提纯，制得对甲苯磺酸酯；其中，选用溶解度较好的有机溶剂(如二氯甲烷)，优选采用洗脱剂在硅胶柱上进行分离提纯，洗脱剂优选体积比为3:1的石油醚和乙酸乙酯的混合溶液；