基于金属有机骨架材料固定相的气相色谱分离应用

金属有机骨架材料(MOFs)是一类由有机配体和金属离子(或金属簇)自组装形成的新型多功能材料。MOFs具有孔隙度高、比表面积大、孔径可调、化学和热稳定性高等特点,被广泛应用于吸附、分离、催化等多个领域。近年来,MOFs作为新型气相色谱固定相用于分离异构体受到了广泛关注。与传统无机多孔材料相比,MOFs在结构和功能上展现出高度的可调性,通过合理地选择配体和金属中心,可以设计合成具有不同孔道大小和孔道环境的MOFs,从而分别从热力学和动力学角度优化色谱分离效果,有效提高分离选择性。该文结合MOFs的结构,讨论了MOFs气相色谱固定相分离不同类型分析物的分离机理。分离机理主要包括MOFs孔道的分子筛效应或形状选择性,MOFs不饱和的金属位点与分析物中不同的官能团之间产生的相互作用,分析物与MOFs孔道之间产生的不同范德华力、π-π相互作用和氢键相互作用。此外,MOFs的手性分离可能主要依赖于外消旋体与手性MOFs中手性活性位点之间的相互作用。该文也对不同分析目标物进行了归类,综述了多种MOFs气相色谱固定相对烷烃、二甲苯异构体和乙基甲苯、外消旋体、含氧有机物、环境有机污染物的气相色谱分离效果。最后,该文还对MOFs在该领域的应用进行了总结与展望,旨在为MOFs气相色谱高效分离的研究提供参考。     

手性金属-有机骨架[Cu_3(HL)_2(L)_2(bpy)_3]·4H_2O用于高效液相色谱拆分手性化合物

手性金属-有机骨架材料(MOFs)作为一种新型多孔材料,由于具有比表面积大、结构多样、孔尺寸可调和化学稳定性良好等特点,而备受色谱分离领域的关注。该文以(1R,2R)-1,2-环己烷二甲酸(H2L)和4,4'-联吡啶(bpy)为配体与铜离子反应,通过溶剂热法合成了一种具有二维手性网状结构的手性MOF[Cu_3(HL)_2(L)_2(bpy)_3]·4H_2O。将该手性MOF作为手性固定相制备了高效液相色谱柱。为了考察MOF[Cu_3(HL)_2(L)_2(bpy)_3]·4H_2O的手性识别能力,在正相色谱(流动相:正己烷-异丙醇)条件下,对一系列外消旋化合物在手性MOF柱上进行了拆分。该手性MOF柱对醇类、酮类、酸类、环氧化合物和醚类等10种手性化合物表现出较好的拆分效果。对该手性MOF柱的重现性、稳定性作了评价,考察了进样量对分离效果的影响,结果表明该手性MOF柱具有较好的重现性和稳定性。     

手性金属-有机骨架材料用于高效液相色谱手性分离性能的研究

分别将具有二维手性螺旋层面的金属-有机骨架化合物(MOF)[Cd(LTP)2]n(LTP=L-thioproline,MOF 1)、较大手性孔道(1.7 nm)的[(C48H80O40)(KOH)2(H2O)2]n(MOF 2)以及相对较小手性孔洞(0.5 nm)的[Zn2(bdc)(L-lac)(dmf)]·DMF(bdc=p-benzenedicarboxylic acid,L-lac=L-H2lac,MOF 3)用于高效液相色谱(HPLC)固定相进行研究.实验结果显示,三种不同结构类型的手性MOFs对部分外消旋化合物具有一定的手性识别能力.其中MOF 1、MOF 2和MOF 3分别对1种、1种和3种外消旋体化合物实现了不同程度的分离.实验研究表明,手性MOFs的组成和结构不同,其手性识别能力也不同.该研究为各手性MOFs的开发应用以及HPLC手性固定相的发展研究提供了参考.     

手性金属-有机骨架材料{[Co(L-trp) (bpe)(H2O)]·U2O·NO3}n用于高效液相色谱的拆分性能

以L-色氨酸(L-trp)和1,2-二(4-吡啶基)乙烯(bpe)为配体与钴离子反应,通过水热法合成了一种具有二维手性层面结构的手性金属-有机骨架(MOFs)材料{[Co(L-trp)(bpe)(H2O)]·H2O· NO3}n;利用X射线粉末衍射(XRD)分析和扫描电子显微镜(SEM)对材料的结构和形貌进行了表征.将该MOFs材料用作固定相,制备了液相色谱手性柱,在正己烷/异丙醇的流动相体系下,考察了该手性柱对一系列手性化合物的拆分性能.实验结果表明,该手性柱对3种苯系物的位置异构体和11种外消旋化合物表现出较好的拆分性能.在正相色谱条件下,该手性柱表现出良好的重现性和稳定性.     

手性金属-有机骨架材料{[Co(L-trp)(bpe)(H_2O)]·H_2O·NO_3}_n用于高效液相色谱的拆分性能

以L-色氨酸(L-trp)和1,2-二(4-吡啶基)乙烯(bpe)为配体与钴离子反应,通过水热法合成了一种具有二维手性层面结构的手性金属-有机骨架(MOFs)材料{[Co(L-trp)(bpe)(H_2O)]·H_2O·NO_3}_n;利用X射线粉末衍射(XRD)分析和扫描电子显微镜(SEM)对材料的结构和形貌进行了表征.将该MOFs材料用作固定相,制备了液相色谱手性柱,在正己烷/异丙醇的流动相体系下,考察了该手性柱对一系列手性化合物的拆分性能.实验结果表明,该手性柱对3种苯系物的位置异构体和11种外消旋化合物表现出较好的拆分性能.在正相色谱条件下,该手性柱表现出良好的重现性和稳定性.     

基于(S)-(+)-亮氨醇的手性介孔硅用作气相色谱固定相研究

以十二烷基硫酸钠(SDS)为模板,亮氨醇为手性源制备了手性无机介孔硅。热重曲线测试表明,亮氨醇手性介孔硅具有很好的热稳定性。将其作为气相色谱固定相,采用动态涂敷的方法制备毛细管气相色谱手性柱,该亮氨醇手性介孔硅柱能够对15种外消旋体包括酯、环氧烷烃、醛、酮、醚、醇和氨基酸衍生物进行拆分。同时也对位置异构体,正构烷烃混合物、正构醇类混合物、芳香族混合物以及Grob试剂进行了不同程度的分离。结果表明,亮氨醇手性介孔硅作为毛细管气相色谱固定相能对外消旋体等有机物进行较好的分离,具有良好的应用前景。     

手性金属-有机骨架材料[Cu(S-mal)(bpy)]n用于高效液相色谱拆分外消旋化合物

手性金属-有机骨架材料作为一种新型的多孔材料,在手性分离领域备受关注.以S-苹果酸和4,4'-联吡啶为配体与醋酸铜反应,通过溶剂热法合成了一种具有三维手性网状结构的手性金属-有机骨架材料[Cu（S-mal）（bpy）]_n.将其用作固定相制成高效液相色谱手性柱,采用不同比例的正己烷/异丙醇作为流动相对一系列外消旋化合物进行手性拆分.结果显示,该手性柱对醇类、酮类、黄酮、酚类、胺类等17种外消旋化合物表现了较好的手性拆分能力.将该手性柱与之前我们报道的3种手性MOFs柱相比较,其表现出了更好的手性选择性,具有较好的手性拆分互补作用.最后还对该手性柱的重现性和稳定性做了评价,结果表明该手性柱表现出较好的重现性和稳定性.     

手性金属-有机骨架材料[Mn3（HCOO）4（D-Cam）]n用于气相色谱的分离性能

以具有单一手性链的三维手性金属-有机骨架材料[Mn₃（HCOO）₄（D-Cam）] _n作为固定相,制备了毛细管手性柱 A（30 m×250 μm i.d.）和柱 B（5 m×75 μm i.d.）,用于气相色谱分离. 分别采用扫描电子显微镜和热重分析考察了固定相的涂敷性能和热稳定性. 选用一些外消旋体、 正构烷烃和位置异构体作为测试物用柱B进行了分离,结果表明该固定相对这些有机物具有较好的分离能力.     

3种金属有机骨架材料用于开管毛细管电色谱手性固定相分离外消旋体

金属有机骨架（MOFs）材料因具有丰富的拓扑结构、高比表面积、良好的稳定性、持久的孔结构以及可修饰的孔道表面等特点,在对映选择性催化和手性分离方面备受关注。该文通过水热法合成了3种具有手性的MOFs晶体,分别为Co₂（D-cam）₂（TMDPy）（简称为MOF 1）、[Cd（D-cam）（tmdpy）]·2H₂O（简称为MOF 2）和[Co_0.5Zn_0.5（L-Tyr）]_n（L-tyrCo/Zn）（简称为MOF 3）,并把它们用作固定相分别制成MOFs手性柱进行开管毛细管电色谱（OT-CEC）研究。在磷酸二氢钠-乙腈的流动相体系下,考察了3根MOFs手性柱对手性化合物的拆分性能。实验结果表明,这3种MOFs手性毛细管柱对部分外消旋体具有较好的拆分效果。目前将手性MOFs作为毛细管电色谱手性分离的研究正处在起步阶段并且具有良好的应用前景。     

仿生手性介孔硅作为气相色谱固定相的性能研究

从帝王蟹几丁质膜中剥离出纳米纤维甲壳素膜,经过处理,将膜中的矿物质去除后作为模板,制备手性向列型介孔硅。热重曲线测试表明手性向列型介孔硅具有很好的热稳定性,适合作气相色谱固定相。将仿生手性向列型介孔硅作为气相色谱固定相,采用动态涂敷的方法制备手性毛细管气相色谱柱,该柱子能够对6种外消旋体(1-甲氧基-2-丁醇、2-甲基戊醛、2-苯基丙醛、香茅醇、3-羟基丁酸甲酯、3-丁炔-2-醇)进行拆分。主要还讨论了6种位置异构体、正构烷烃、正构醇类在该柱的分离情况,同时对柱子的柱效和极性进行了评价。     

基于Nafion聚合物的气相色谱固定相的分离性能研究

该文以Nafion膜为固定相,采用动态涂覆法将其涂覆在毛细管内壁,并研究了其在气相色谱分离烷烃、醇及取代芳香烃等方面的性能。结果表明,通过改变色谱分析条件,不同碳数的直链烷烃、直链醇、蒎烯类异构体、C8芳烃异构体取代芳香位置异构体均在Nafion膜固定相上得到了有效的分离,大部分异构体在该固定相上基本按照沸点从低到高的顺序依次洗脱。此外,还对基于Nafion膜的色谱柱分离蒎烯异构体和芳香位置异构体进行了热力学研究,并发现该柱分离异构体过程为放热过程,蒎烯分离受焓变和熵变共同控制,而芳香异构体分离过程主要受焓变的控制。     

有机相酶催化酯交换反应拆分环戊烯酮的研究

手性现象是生命科学中的普遍现象,手性技术也就成为药物制备和农药生产的发展方向[1].拟除虫菊酯是我国正在发展的新一代高效、低毒农药,其中丙烯菊酯已投放市场[2].市售的丙烯菊酯为外消旋体产品,其(S)型旋光异构体药效比(R)型高出2～5倍.使用其(S)型旋光异构体代替外消旋体时,不但成倍地提高了药效,而且减轻了生物体内的积累与毒副作用,避免了不必要的环境污染.     

L-苏氨酸手性分子印迹硅胶分离固定相的制备及分离性能研究

本文使用堆砌硅珠法以硅溶胶为原料、苏氨酸(L-Thr)为手性源构造手性环境,制备具有手性分离能力的全无机介孔手性硅胶球,对其进行元素分析、红外光谱法分析、透射电镜、扫描电镜和氮气吸附等表征,采用HPLC法探究无机介孔硅胶球制备的固定相对手性异构体和苯系位置异构体的拆分性能,成功分离了9对外消旋化合物和8种苯系位置异构体。L-Thr手性硅胶球在手性分离方面具有一定的可行性,并且在位置异构体的分离上具有良好的分离性能,色谱的重复性良好。     

氟环唑外消旋体在纤维素-三(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯)手性固定相上的高效液相色谱法拆分

在纤维素-三(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯)（CDMPC）手性固定相上,分别采用正相、反相及极性有机相色谱模式对氟环唑外消旋体进行了拆分,并考察了流动相组成在手性识别中对手性分离的影响。氟环唑在Chiralcel OD-H手性色谱柱（填充CDMPC手性固定相）上采用反相色谱模式,以甲醇-水(体积比为80∶20)为流动相,获得了最佳的拆分,其两对对映异构体的分离度Rs分别为1.64和6.50。     

手性高效液相色谱固定相

手性高效液相色谱固定相达世禄徐伟董亚琼（武汉大学化学系武昌４３００７２）１８４８年，Ｐａｓｔｅｕｒ借助显微镜从外消旋体酒石酸铵钠盐分离其对映体，首次实现光学异构体分离。１００多年来，用化学、生物化学等方法分离对映体的操作繁杂、速度慢、效率低［１］。１...     

手性金属有机骨架材料的合成及其在对映异构体选择性分离中的应用

手性现象在自然界中广泛存在,手性分离在药物研发、农用化学、药理学、环境科学和生物学等诸多领域具有重要意义。手性金属有机骨架化合物材料(MOFs)是一类具有特殊拓扑结构和可设计的孔道结构的新型多孔材料,加之其比表面积高、孔隙率大、热稳定性良好和溶剂耐受性好等特性,使得MOFs在分析化学领域的应用与研究日益深入。本文简要综述了手性MOFs的合成方法,着重讨论了手性MOFs在对映异构体选择性分离方面的应用及相关机理,最后对该类材料的发展前景做了展望。     

手性共价有机骨架材料CTpPa-1用于HPLC固定相拆分手性化合物

以合成的1,3,5-三甲酰基间苯三酚(Tp)与(+)-二乙酰基-L-酒石酸酐反应形成的手性有机单体CTp作为手性源,与对苯二胺(Pa-1)反应合成了一种二维重叠层状结构的手性共价有机骨架材料(COFs)CTpPa-1,并采用X射线粉末衍射、红外光谱、扫描电镜和氮气吸附等手段对该材料进行表征。将CTpPa-1与C_(18)硅胶混合用作固定相制成了高效液相色谱(HPLC)手性柱,在不同比例的正己烷-异丙醇为流动相的色谱条件下,考察了手性柱对不同类型手性化合物的拆分能力。结果显示,该手性柱对醇类、酮类、酚类、有机酸类、胺类等18种外消旋化合物表现出较好的拆分能力,有5个手性化合物达到基线分离,7种手性化合物接近基线分离,其中最大分离度达3.65。该手性柱对一些位置异构体(硝基苯酚、溴苯胺、二硝基苯)也具有一定的分离能力。此外,1-(4-氯苯基)乙醇在手性柱上进样50、100、150、200、250次后,其保留时间与峰面积的相对标准偏差(RSD)分别为0.86%和1.1%,表明该手性柱具有较好的重现性和稳定性。     

TpBD（NH2）2的L-羟基脯氨酸衍生物制备及其用作固定相

以3,5-三甲醛间苯三酚（Tp）和3,3′-二硝基联苯胺（DNB）为单体,L-羟基脯氨酸为手性源,采用溶剂热法合成了TpBD（NH₂）₂的L-羟基脯氨酸衍生物,利用网包法制备了TpBD（NH₂）₂的L-羟基脯氨酸衍生物手性柱并用于高效液相色谱固定相。在2种不同的流动相下,对多种外消旋化合物进行了分离实验。共分离11种外消旋体,在正己烷-异丙醇流动相下分离了2种外消旋化合物,分离效果最好的1-（9-蒽基）-2,2,2-三氟乙醇的分离度达到了7.16;在甲醇-水流动相下分离了9种外消旋化合物;色谱重现性良好。TpBD（NH₂）₂的L-羟基脯氨酸衍生物材料在手性分离方面具有良好的分离效果。     

结晶诱导不对称转化在拆分手性化合物中的研究进展

结晶诱导动态拆分(CIDR)是对映异构体(或非对映异构体)的原位外消旋作用和选择性结晶过程的耦合.结晶诱导不对称转化(CIAT)包括了CIDR过程,也包括了结晶诱导分离具有单个或多个非对映异构体中心的异构体、顺反式烯烃的过程.概述了CIAT和CIDR在拆分手性化合物中的研究进展.     

利用“网包法”制备高效液相色谱大环抗生素类手性固定相

万古霉素和替考拉宁都属于糖肽类的大环抗生素，具有立体的环状结构和多个手性中心，是两种常见的手性识别材料，广泛应用于对映体的色谱手性分离分析。该文以万古霉素和替考拉宁为手性选择剂，哌嗪为单体，4，4'-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、1，6-己二异氰酸酯（HDI）和2，4-甲苯二异氰酸酯（TDI）为交联剂，通过界面聚合反应形成网状层包裹硅胶载体的方法制得6种高效液相色谱手性固定相，用于分离外消旋化合物，并与MDI直接交联万古霉素和替考拉宁在硅胶表面所得固定相进行了比较。结果表明，利用"网包法"和直接交联法制备的手性柱与商品万古霉素和替考拉宁柱之间具有互补性，均对不同的外消旋体有不同程度的拆分。