多糖衍生物手性固定相的制备及手性识别能力研究

论文摘要

涂敷型和键合型多糖衍生物类手性固定相的制备和应用是目前色谱手性分离领域的一个研究热点。论文在国内外文献检索阅译的基础上,成功制备了八种区域选择性修饰多糖衍生物类手性固定相；并对传统二异氰酸酯键合法做了改进,制备了两种键合型手性固定相；采用两种不同的混合方法制备了复合型多糖类衍生物固定相。利用不同的对映体化合物对所制备的手性固定相进行了对映体分离能力评价,考察了流动相中极性添加剂含量和种类、间隔臂种类和用量、多糖糖单元结构上取代基的位置和类别等对手性分离能力的影响。通过区域选择性合成方法,制备了四种纤维素衍生物手性固定相：葡萄糖单元的6-位和2-,3-位为不同的取代基。对所制备的衍生物和固定相进行了红外、核磁和元素分析表征,并用15种手性化合物对所制备的手性柱进行了评价。与目前应用最为广泛的商品化纤维素衍生物手性柱Chiralcel OD进行开了比较。其中有一根手性柱表现出与Chiralcel OD相当的分离能力,并能成功分离Chiralcel OD柱不能分离的对映体化合物。由三种不同的衍生化试剂修饰淀粉糖单元的2-,3-,6-位羟基,用区域选择性法成功制备了四种区域选择性修饰淀粉衍生物。对所制备的区域选择性修饰淀粉衍生物及手性固定相进行了红外、核磁等表征,并用液相色谱评价了所制备的手性固定相的手性识别能力。与商品化淀粉衍生物手性柱Chiralpak AD进行比较,其中有两根手性柱显示出与Chiralpak AD相当的手性识别能力。对传统的以二异氰酸酯为间隔臂制备键合型手性固定相的方法进行了改进。纤维素溶解在N,N-二甲基乙酰胺-氯化锂-吡啶的混合溶液中后,直接涂敷于氨丙基硅胶上,并以1,4-苯基二异氰酸酯和4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯为双官能团试剂,合成了键合型手性固定相。与传统的二异氰酸酯法相比,改进的方法避免了纤维素6-位羟基的衍生和再生过程,适合键合型多糖类手性固定相的快速制备。实验考察了间隔臂用量对键合效率及手性识别能力的影响和流动相组成对手性拆分能力的影响,当流动相中含有四氢呋喃或氯仿时,固定相对某些对映体的手性分离能力提高。利用纤维素和直链淀粉衍生物对对映体化合物手性识别能力的互补性,将纤维素三（3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯）（CDMPC）和淀粉三（3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯）（ADMPC）分别涂敷于氨丙基硅胶上然后混合,或将这两种衍生物预先混合然后涂敷制备了两种复合型多糖类手性固定相。考察了所制备的手性固定相的手性识别能力,并将其与相应的单一型手性固定相进行了比较。研究表明,某些在OD或AD柱上分离较差的手性化合物,在复合型手性固定相上得到了较好的分离。复合型手性固定相在一定范围内达到了在一根手性色谱柱上扩大应用对象的目的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 对映体分离的意义
• 1.2 对映体分离的方法
• 1.2.1 高效液相色谱法（HPLC）
• 1.2.2 气相色谱法（GC）
• 1.2.3 毛细管电泳法（CE）
• 1.2.4 超临界流体色谱法（SFC）
• 1.3 高效液相色谱手性固定相
• 1.3.1 Pirkle型（刷型）手性固定相
• 1.3.2 配体交换型固定相
• 1.3.3 手性冠醚类固定相
• 1.3.4 蛋白质类手性固定相
• 1.3.5 环糊精类手性固定相
• 1.3.6 大环抗生素类手性固定相
• 1.3.7 多糖类手性固定相
• 1.4 本论文的研究目的和内容
• 第二章 区域选择性修饰纤维素衍生物手性固定相的制备及评价
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 仪器与试剂
• 2.2.2 纤维素衍生物类手性固定相的制备
• 2.2.3 色谱条件
• 2.2.4 色谱计算
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 区域选择性修饰纤维素衍生物的合成
• 2.3.2 纤维素衍生物及固定相的表征
• 2.3.3 纤维素衍生物类手性固定相的手性识别能力
• 2.4 小结
• 第三章 区域选择性修饰淀粉衍生物手性固定相的制备及评价
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 仪器与试剂
• 3.2.2 淀粉衍生物类手性固定相的制备
• 3.2.3 色谱条件
• 3.2.4 色谱计算
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 淀粉衍生物的制备
• 3.3.2 淀粉衍生物和固定相的表征
• 3.3.3 淀粉衍生物类手性固定相的手性识别能力
• 3.4 小结
• 第四章 改进的二异氰酸酯法制备键合型纤维素衍生物手性固定相
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 仪器与试剂
• 4.2.2 键合型纤维素衍生物类手性固定相的制备
• 4.2.3 色谱条件
• 5.2.4 色谱计算
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 合成方法
• 4.3.2 手性固定相的表征
• 4.3.3 键合型纤维素3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯手性固定相的手性识别能力
• 4.3.4 键合型纤维素3,5-二氯苯基氨基甲酸酯手性固定相的手性识别能力
• 4.4 小结
• 第五章 复合型多糖类手性固定相的制备及评价
• 5.1 引言
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 仪器与试剂
• 5.2.2 手性外消旋样品
• 5.2.3 涂敷型手性固定相的制备
• 5.2.4 色谱条件
• 5.2.5 色谱计算
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 手性固定相的表征
• 5.3.2 手性固定相的手性识别能力
• 5.4 小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间论文发表情况