[发明专利]一种共价有机骨架掺杂液相色谱整体柱及其制备方法

说明书

本发明公开了一种共价有机骨架掺杂液相色谱整体柱及其制备方法，属于色谱分离技术领域。本发明首先将共价有机骨架均匀分散在溶剂中，加入甲基丙烯酸类交联剂、致孔剂聚和引发剂，在空柱中发生原位聚合反应，得到掺杂共价有机骨架色谱整体柱用于液相色谱分离。本发明方法简单，适合所有共价有机骨架，解决了共价有机骨架直接作为液相色谱固定相的柱压高、重现性差等问题；同时，还提高了原聚合物整体柱的通透性、柱效和特殊分离能力。

技术领域

本发明涉及一种共价有机骨架掺杂液相色谱整体柱及其制备方法，属于色谱分离技术领域。

背景技术

共价有机骨架材料(COFs)由于其多孔性、密度低、比表面积大以及结晶度高等优点，在气体吸附和储存、催化、分离、传感、药物传递和光电等方面已有广泛应用，COFs是一类高潜力的色谱固定相，但COFs形貌不规整、粒度分布广和机械强度低，直接用作色谱固定相会导致色谱柱压高、柱效低等问题。制备共价有机骨架掺杂液相色谱整体柱可以有效的解决上述问题，而且掺杂整体柱操作简单，适用范围广。

整体柱是一种起源于20世纪90年代的新型色谱柱技术，是一种通过有机或者无机方法在色谱柱内进行原位聚合反应的一种连续床固定相，但整体柱的选择性仍有待提高。将共价有机骨架与整体柱进行掺杂制备混合整体柱，可以进一步不仅提高整体柱分离能力，而且可以赋予整体柱一些特殊性能，如手性分离能力。

发明内容

本发明提供了一种共价有机骨架掺杂液相色谱整体柱的制备方法。该方法先制备稳定共价有机骨架粉末，将共价有机骨架置于在有机溶剂中，超声30min得到均匀的悬浊液，加入交联剂和致孔剂，超声2h后加入引发剂使其分散均匀，将此混合液填充至空柱中，两端密封后放置于恒温水浴锅中热引发聚合反应24h，聚合完成后将获得的整体柱连接至高效液相色谱泵上，用乙腈冲洗2h以除去未反应的单体和致孔剂，制得共价有机骨架掺杂液相色谱整体柱。

本发明的第一个目的是提供一种共价有机骨架掺杂液相色谱整体柱的制备方法，所述方法包括如下步骤：

(1)利用骨架单体构建稳定的共价有机骨架；

(2)将所得共价有机骨架分散于在有机溶剂中，配置成悬浊液；加入聚合单体、交联剂和致孔剂，混匀，然后加入引发剂，并分散均匀，得到混合液；

(3)将所得混合液填充至空柱中，两端密封，进行热引发聚合反应；聚合完成后，获得填充柱，然后将填充柱柱连接至高效液相色谱泵上，冲洗除去未反应的单体和致孔剂，制得共价有机骨架掺杂液相色谱整体柱。

在本发明的一种实施方式中，所述共价有机骨架选自亚胺类、三嗪类、烯醇类和聚芳醚类。

在本发明的一种实施方式中，所述共价有机骨架为CTzDa，其中，骨架的结构单元如下所示：

在本发明的一种实施方式中，所述有机溶剂包括如下任意一种或多种混合：N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、甲醇、乙醇、丙酮、四氢呋喃和二氯甲烷。

在本发明的一种实施方式中，所述交联剂为甲基丙烯酸类化合物，包括甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甘油酯，乙二醇二甲基丙烯酸酯中任意一种或多种。

在本发明的一种实施方式中，所述致孔剂选自聚乙二醇6000、十二醇和环己醇。

在本发明的一种实施方式中，所引发剂为偶氮二异丁腈。

在本发明的一种实施方式中，步骤(2)中共价有机骨架的用量占混合液中交联剂总质量的2.5-7.0％。

在本发明的一种实施方式中，步骤(2)中所述悬浊液中共价有机骨架的浓度为10-15mgmL^-1。

在本发明的一种实施方式中，所述空柱可选用不锈钢柱或毛细管柱，长度为3-50cm。