[发明专利]一种手性共价有机框架键合硅球色谱固定相及制备与应用

说明书

本发明涉及一种手性共价有机框架键合大孔硅球色谱固定相的制备及应用。利用手性单体在大孔硅球的表面及孔道内原位聚合成手性共价有机框架，材料保留了功能单体的手性特征，即可以对手性化合物进行有效分离。本申请的手性共价有机框架在键合位点上原位长成，故能完全包覆硅球，无需封尾；新型固定相以硅球为基质，极大的提高了材料的机械强度，解决了手性共价有机框架材料因刚性不足和颗粒粒径不均而在色谱固定相领域应用受限的问题；同时保留了共价有机框架热稳定性高、比表面积大和孔径分布均一的优点；此外所用硅球为大孔硅球，适宜的孔径有效提高了手性固定相的负载量，并且使该固定相有望应用于手性大分子的分离。

技术领域：

本发明涉及色谱分离固定相技术领域，具体地说，是一种手性共价有机框架键合硅球色谱固定相的制备及应用。

背景技术：

由于具有药理活性的手性化合物组成的手性药物对映体在生物体内的药理活性、代谢过程及毒性等可能存在显著差异，发展单一对映体产品或者将外消旋药物转化为手性药物的研究已经成为药物研究领域的热点。手性药物对映体拆分技术也引起人们的普遍关注。在手性拆分方法中，色谱法因其具有快速、高效、易于制备等优点成为强有力的手性拆分工具，其中，又以手性固定相法应用最为广泛。

共价有机框架(COF)材料作为一种纯有机的晶态多孔材料，有确切的结构和规则的孔道结构，构筑单元丰富多样，结构功能可调，比表面积大，具有优良的热稳定性和化学稳定性等众多优点。因此，COF材料是研究手性的一个很好的平台。自2014年首例手性共价有机框架(CCOF)的合成以来(Chem.Commun.,2014,50,1292)，色谱工作者就一直在尝试开发CCOF作为色谱手性固定相的方法。2016年严秀平等将CCOF键合到石英毛细管柱上应用于气相色谱，首次使用CCOF对手性化合物进行了分离(Nat.Commun.,2016,7,12104)，之后中国专利CN201910207541.4也将CCOF应用到了毛细管气相色谱柱。而液相色谱方面的工作则进展较慢，直至2018年崔勇等才首次将三维CCOF作为固定相应用手性液相色谱分离(J.Am.Chem.Soc.,2018,140,892)，但是COF作为液相色谱固定相一直存在材料颗粒粒径不均一的问题。而以硅球为基质，制备手性共价有机框架键合硅球色谱固定相可以很好的解决上述问题，但这方面的报道缺很少见(中国专利CN201710586820.7)。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种手性共价有机框架键合硅球色谱固定相的制备及应用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种手性共价有机框架键合硅球色谱固定相的制备及应用，其具体制备步骤为：

(1)硅胶颗粒活化处理

5g硅胶颗粒(苏州纳微科技股份有限公司)分散在20-60ml、0.05～0.2mol/L的稀碱溶液中，超声处理20～40min，用水洗涤至溶液呈中性，无水甲醇洗涤3～5次后，用甲苯清洗1次。

(2)硅胶颗粒的氨基改性

将活化后的硅胶颗粒分散在甲苯和3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)的20-60mL混合溶液中，超声混匀后加热回流反应18～20h。甲醇清洗后烘干，得到氨基硅球SiO₂@NH₂。

(3)手性COF的原位聚合

将氨基硅球分散在1,4-二氧六环中，然后加入手性1,4-二醇衍生的四醛单体(R,R-TTA)和对苯二胺，最后加入乙酸作为反应催化剂，在惰性气氛下回流反应，经清洗、烘干，即得手性共价有机框架键合大孔硅球色谱固定相。

所述的大孔硅胶孔径为20～50nm。

所述手性1,4-二醇衍生的四醛单体和氨基大孔硅球的质量比为1:0.1～1:5。