葫蘆脲及其衍生物在色譜中的應(yīng)用研究.pdf

1、基于超分子化學(xué)作用的大環(huán)超分子化合物色譜固定相由于具有特殊的分離選擇性、穩(wěn)定性一直受到廣大色譜工作者的極大關(guān)注。葫蘆脲被譽(yù)為“第四代超分子化合物”，葫蘆脲優(yōu)良的分子識別能力早已被許多實(shí)驗(yàn)證實(shí)，研究已表明葫蘆脲在色譜領(lǐng)域具有發(fā)展?jié)摿Γ鋺?yīng)用研究的深度和廣度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如冠醚、環(huán)糊精和杯芳烴。利用葫蘆脲的分子識別作用提高色譜分離選擇性是色譜學(xué)與超分子化學(xué)交叉的前沿研究領(lǐng)域，顯示出重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和應(yīng)用前景。本學(xué)位論文將葫蘆脲應(yīng)用于氣相色譜固定相，

2、表征和評價(jià)了新固定相的色譜性能，通過各種溶質(zhì)和實(shí)際樣品較系統(tǒng)地探討了色譜保留機(jī)理：制備了葫蘆[6]脲單輪烷鍵合硅膠固定相應(yīng)用于高效液相色譜，對新固定相的制備、表征、色譜性能和保留機(jī)理等進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。主要內(nèi)容如下： 1．較全面地綜述了大環(huán)超分子化合物冠醚、環(huán)糊精、杯芳烴在氣相色譜和液相色譜固定相方面的研究進(jìn)展，并側(cè)重概述了第四代超分子化合物葫蘆脲在分離科學(xué)和超分子自組裝領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和進(jìn)展，為本論文選題、研究內(nèi)容、技術(shù)路線

3、設(shè)計(jì)等提供依據(jù)。 2．合成了甘脲、葫蘆[6]脲和羥基葫蘆[6]脲，并采用紅外光譜、質(zhì)譜、熱分析等手段對產(chǎn)物進(jìn)行了表征，為氣相色譜固定相和液相色譜鍵合相的制備提供原料。 3．設(shè)計(jì)了一種在酸性條件下均勻涂漬固定液的新方法，首次將羥基葫蘆[6]脲(HOCB6)用作氣相色譜固定相。將HOCB6填裝成氣相色譜填充柱后，以烷烴、鹵代烴、芳香烴、醇、酮、酯、酸、胺等類物質(zhì)為探針以及用復(fù)雜樣品花露水，對它的色譜分離性能進(jìn)行了研究，探討了

4、其色譜分離機(jī)理。結(jié)果表明： HOCB6是一種性能優(yōu)良的氣相色譜分離材料，熱穩(wěn)定性高，柱性能穩(wěn)定，可用于高溫氣相色譜。HOCB6柱具有優(yōu)良的色譜分離性能，對難分離的芳香族位置異構(gòu)體(如二甲苯)具有良好的分離能力，顯示出較好的立體選擇性；尤其是對復(fù)雜樣品的高沸點(diǎn)組分(如花露水中的高沸點(diǎn)組分)有良好的分離效果，可預(yù)見其對復(fù)雜體系的分離具有廣闊的應(yīng)用前景。 4．制備了葫蘆[6]脲和甘脲填充柱，首次將甘脲應(yīng)用于氣相色譜固定相，采用

5、各種溶質(zhì)探針，評價(jià)了甘脲和葫蘆[6]脲固定相的色譜性能，探討了色譜分離機(jī)理。結(jié)果表明：甘脲固定相熱穩(wěn)定性高、柱性能穩(wěn)定，是一種良好的氣相色譜固定相，該固定相對烷烴、鹵代烴、芳香烴、醇、酯、酮、酸、胺等類物質(zhì)具有良好的分離能力，尤其是對位置異構(gòu)體(如二取代苯位置異構(gòu)體)有較好的分離選擇性。葫蘆[6]脲固定相對氣體分子有吸附和捕集作用，在環(huán)保領(lǐng)域有應(yīng)用前景。 5．利用氣相色譜法研究了葫蘆[6]脲與有機(jī)氣體分子的相互作用。結(jié)果表明：葫

6、蘆[6]脲能吸附和捕集氣體分子，特別是氣體小分子，可用于室內(nèi)空氣污染如甲醛污染的治理。 6．將超分子自組裝技術(shù)和色譜鍵合硅膠固定相制備技術(shù)相結(jié)合，采用γ-[(2,3)-環(huán)氧丙氧]丙基三甲氧基硅烷(KH-560)為偶聯(lián)劑，首次將一種葫蘆[6]脲單輪烷(CB6MR)鍵合到硅膠上，制備了一種新型的高效液相色譜葫蘆[6]脲單輪烷鍵合固定相(CB6MRBS)。通過紅外光譜、元素分析、熱分析等手段表征了固定相的結(jié)構(gòu)。 7．采用中性、

7、酸性、堿性化合物和二取代苯位置異構(gòu)體等溶質(zhì)探針，分別在反相和正相色譜模式下對固定相的色譜性能和保留機(jī)理進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：CB6MRBS是一種多模式鍵合固定相，具有良好的正相和反相色譜性能，對位置異構(gòu)體具有較高的識別能力，特別是可有效地用于堿性化合物的分離分析。其保留機(jī)理存在氫鍵、靜電、π-π和疏水作用等多種作用力機(jī)制，協(xié)同作用提高了CB6MRBS對溶質(zhì)的分離選擇性。由于配體中含有酰胺基和眾多羰基，可預(yù)見CB6MRBS在絡(luò)合色譜和生化

8、樣品分析方面有應(yīng)用前景。 8．采用新固定相進(jìn)行了溶質(zhì)分離的應(yīng)用研究，研究了正相和反相色譜模式下嘌呤衍生物在新固定相上的色譜行為并在反相模式下與ODS固定相進(jìn)行了比較，研究了各種因素對色譜分離的影響，探討了分離機(jī)理，并優(yōu)化色譜條件，有利于新固定相進(jìn)一步的推廣應(yīng)用；利用新固定相在正相和反相模式下測定了茶葉中的咖啡因。結(jié)果表明：在反相模式下，嘌呤化合物與葫蘆[6]脲單輪烷鍵合相之間存在多種相互作用，除疏水作用外，分離過程中還存在與OD

9、S不同的色譜分離機(jī)制，分離效果明顯優(yōu)于ODS。在正相條件下，多作用力的色譜分離機(jī)制同樣存在。葫蘆[6]脲單輪烷鍵合相與溶質(zhì)之間存在疏水、氫鍵、π-π和偶極．偶極等多種作用力，協(xié)同作用提高了固定相對它們的分離選擇性。CB6MRBS對茶葉中咖啡因的測定在正相和反相模式下均取得了滿意的效果。CB6MRBS在嘌呤堿基衍生物的快速分離和測定方面有廣闊的應(yīng)用前景。 9．葫蘆脲在毛細(xì)管氣相色譜等方面的應(yīng)用以及葫蘆[6]脲單輪烷鍵合硅膠固定相在