纤维素三苯甲酸酯手性固定相的合成及其手性分离性能初步研究

论文摘要

微晶纤维素是天然的光学活性线性高聚物,对其衍生化可以得到一系列新的衍生物,其中常用于手性固定相的主要包括纤维素醋酸酯类、纤维素苯甲酸酯类以及纤维素氨基甲酸酯类衍生物。由于纤维素衍生物的耐压性较差,不能直接用作液相色谱的固定相,常需要将其固定于硅胶载体上,在众多固定方法中涂敷法和键合法最为常用,涂覆型手性固定相保持微晶纤维素的天然有序结构,手性拆分能力较强,但易溶于二氯甲烷、三氯甲烷等溶剂,流动相选择范围较窄;键合型手性固定相,是化学键合在硅胶在体表面,拓宽了流动相选择范围,但键合改变了微晶纤维素的天然有序结构,手性拆分能力相对于涂敷型较差。固定于硅胶载体上的纤维素三苯甲酸酯手性识别能力较高,可以分离不同种类的外消旋化合物,是纤维素类衍生物中应用前景最为广泛的一类手性固定相,各种固定方法各有优缺点,相互补充。本文按文献报道的方法合成了纤维素三苯甲酸酯手性固定相,并将其制备成手性薄层板,对常见的几种手性药物及中间体进行拆分,进而考察所制备的纤维素三苯甲酸酯手性固定相的手性分离性能。纤维素三苯甲酸酯的合成采用微晶纤维素与苯甲酰氯反应,文献报道的工艺取代度较低,产品颜色较深,不符合制备手性薄层板的要求,因此对其合成工艺进行改进,本文引入超声,同时考察反应溶剂、物料比、反应温度、反应时间等因素对反应的影响,确定最佳的反应条件,即反应溶剂（每5克MC200ml吡啶,15mL三乙胺）,苯甲酰氯的用量（每5克19.6ml）反应温度（70℃）,以及超声（2h）及搅拌时间（10h）,在此条件下可以得到颜色较好,取代度较高（95.1%以上）的纤维素三苯甲酸酯;目标产物经红外光谱与元素分析进行确定。此外,按照纤维素三苯甲酸酯的合成方法,先合成烟酰氯,再与纤维素反应即可制得纤维素三烟酸酯,取代度在94.7%以上。将纤维素三苯甲酸酯与微晶纤维素按一定的比例混合,铺制手性薄层板,选择合适的显色方法,优化展开系统,成功地拆分了氧氟沙星、普萘洛尔、苯丙氨酸、N-甲基-β-羟基苯乙胺及阿托品五种手性药物及中间体,并对拆分所得的对映体经比旋度测定及熔点、红外、氢谱等结构确证,均与文献报道相符。氧氟沙星的拆分,采用乙腈:正丁醇:三乙胺（7:13:1）为展开剂,紫外光365nm观察显色,其对映单体的Rf值分别为0.94和0.83;普萘洛尔的拆分,采用正己烷:异丙醇（11:9）为展开剂,香草醛-浓硫酸喷雾显色,其对映单体的Rf值分别为0.69和0.58;苯丙氨酸的拆分,采用正丁醇:乙腈:水:冰乙酸（16:2:2:1）为展开剂,茚三酮喷雾显色,其对映单体的Rf值分别为0.49和0.42;N-甲基-β-羟基苯乙胺的拆分,采用乙腈:甲醇（1:2）为展开剂,碘蒸气显色,其对映单体的Rf值分别为0.77和0.72;阿托品的拆分,采用乙酸乙酯:甲醇:浓氨水（16:4:1）为展开剂,,碘化铋钾喷雾显色,其对映单体的Rf值分别为0.84和0.79。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 纤维素酯类手性固定相的研究进展
• 1.1 纤维素酯类手性固定相的种类及其合成方法
• 1.1.1 纤维素三醋酸酯类
• 1.1.2 纤维素三苯甲酸酯类
• 1.1.3 纤维素苯基氨基甲酸酯类
• 1.1.4 混合型纤维素酯类
• 1.1.5 其他纤维素酯类
• 1.2 纤维素类固定于硅胶载体的方法及其分离性能
• 1.2.1 涂覆型纤维素类手性固定相
• 1.2.2 键合型纤维素类手性固定相
• 1.2.3 纤维素类手性固定相的其他类型
• 第二章 论文选题背景及工艺设计
• 2.1 纤维素三苯甲酸酯类手性固定相的选择背景
• 2.2 纤维素三苯甲酸酯类手性固定相的合成方法设计
• 2.2.1 纤维素三苯甲酸酯手性固定相的合成方法设计
• 2.2.2 纤维素三烟酸酯手性固定相的合成方法设计
• 第三章 纤维素三苯甲酸酯及纤维素三烟酸酯的合成
• 3.1 实验仪器与试剂
• 3.1.1 实验仪器
• 3.1.2 实验试剂
• 3.1.3 无水试剂处理
• 3.2 纤维素三苯甲酸酯的合成
• 3.2.1 实验操作
• 3.2.2 结构表征
• 3.4 纤维素三烟酸酯的合成
• 3.4.1 实验操作
• 3.4.2 结构表征
• 3.5 实验结果与讨论
• 3.5.1 实验结果
• 3.5.2 实验讨论
• 第四章 手性薄层色板的制备及其对几种常用手性药物的拆分研究
• 4.1 手性薄层板的制备
• 4.2 氧氟沙星的拆分
• 4.2.1 色谱条件
• 4.2.2 拆分结果
• 4.3 普萘洛尔的拆分
• 4.3.1 色谱条件
• 4.3.2 拆分结果
• 4.4 苯丙氨酸的拆分
• 4.4.1 色谱条件
• 4.4.2 拆分结果
• 4.5 N－甲基－β-羟基苯乙胺的拆分
• 4.5.1 色谱条件
• 4.5.2 拆分结果
• 4.6 阿托品的拆分
• 4.6.1 色谱条件
• 4.6.2 拆分结果
• 4.7 实验讨论
• 4.7.1 手性薄层板的制备
• 4.7.2 手性拆分机理
• 4.7.3 手性固定相对分离性能的影响
• 4.7.4 对映体的结构对分离性能的影响
• 4.7.5 流动相对分离性能的影响
• 参考文献
• 硕士在读期间发表的论文
• 附图
• 致谢