在涂覆型多糖衍生物手性固定相(CSP)中,一些直链淀粉及纤维素衍生物CSP有很强的手性分离性能,广泛用于手性化合物的对映体分离。但直链淀粉及纤维素衍生物在一些常用的有机溶剂中能够高度溶胀甚至溶解,相应手性固定相对流动相的耐受性差,其适用范围也因此受限。甲壳素及壳聚糖衍生物CSP可以在含有常用的有机溶剂的流动相中使用,扩大了流动相的使用范围。近年来,有文献报道了一些壳聚糖衍生物类手性固定相,它们具有非常好的手性识别性能并且有机溶剂耐受性也非常强。但是,壳聚糖衍生物类手性选择体(CS)结构与性能的关系非常复杂,至今仍不明确。本文的目的是研究壳聚糖衍生物CSP的构效关系,考察不同分子量且不同来源的壳聚糖对CSP分离性能的影响,同时希望研制出手性识别能力及对有机溶剂耐受性都较强的多糖手性分离材料。为此,本文用不同分子量及来源不同的壳聚糖合成了多种结构各异的壳聚糖衍生物,初步探讨了壳聚糖衍生物的结构与其相应固定相性能之间的关系。具体工作可概括如下:(1)以蟹壳甲壳素为原料,用异丁酸酐和苯甲酸酐分别选择性地修饰C2上的氨基,然后再用4-甲基苯基异氰酸酯和环己基异氰酸酯修饰C3/C6上的羟基,合成了一系列结构类似但含苯环数量不同的壳聚糖-3,6-二(氨基甲酸酯)-2-(酰胺)衍生物,测试了手性选择体的溶胀率和CSP的手性分离性能。结果显示含不同苯环数量的固定相的手性识别能力顺序是:含有2个苯环的CSP>含有3个苯环的CSP>含有1个苯环的CSP。这表明在研制具有较高手性分离性能的CSP时,其手性选择体的结构中必须要有苯环,但苯环的数量并不是越多分离性能越好,一般来说,壳聚糖衍生物的每个糖单元上至少需要有两个苯环。(2)使用粘均分子量为2.8×10~5和1.4×10~5的虾壳和蟹壳壳聚糖为原料,合成了含有相同官能团和取代基的壳聚糖衍生物,即四种壳聚糖-二(4-甲基苯基氨基甲酸酯)-(2-甲基丙基酰胺)。制备的手性固定相以这四种壳聚糖-二(4-甲基苯基氨基甲酸酯)-(2-甲基丙基酰胺)为CS,发现在壳聚糖分子量相同的情况下,由虾壳壳聚糖制备的CSP比用蟹壳壳聚糖制备的CSP表现出稍微更好的对映体分离能力,用虾壳壳聚糖和蟹壳壳聚糖制备的手性选择体应有相似的高级结构。当壳聚糖来源相同时,用较大分子量的壳聚糖制备的CSP显示出稍微更好的对映体分离性能,但对映体分离性能的差异较小。对映体色谱分离结果表明,用分子量相同但来源不同的壳聚糖,或用分子量不同而来源相同的壳聚糖制备的CSP,其对映体分离特征基本一致。因此,选择合适分子量的虾壳壳聚糖或者蟹壳壳聚糖,均能开发出具有应用价值的手性分离材料。(3)用不同的苯甲酰氯修饰N-苯甲酰壳聚糖和N-(2-甲基丙基酰)壳聚糖,合成了C2酰胺上的取代基与C3/C6苯甲酸酯中的苯基为不同取代基的壳聚糖衍生物,即壳聚糖-二(4-甲基苯甲酸酯)-(苯甲酰胺)、壳聚糖-二(3,5-二甲基苯甲酸酯)-(苯甲酰胺)、壳聚糖-二(4-氯苯甲酸酯)-(苯甲酰胺)和壳聚糖-二(4-氯苯甲酸酯)-(2-甲基丙基酰胺)。发现壳聚糖-二(4-氯苯甲酸酯)-(2-甲基丙基酰胺)能溶于醇中,不适合用来制备手性固定相。在其余三种壳聚糖衍生物的固定相中,壳聚糖-二(3,5-二甲基苯甲酸酯)-(苯甲酰胺)CSP显示出相对较好的手性识别能力。比较所合成的壳聚糖衍生物的结构与其性能之间的关系,发现在壳聚糖衍生物上不同的芳环对手性识别能力有不同的影响。总而言之,在本文工作中,发现了一些壳聚糖衍生物类分离材料的结构与性能之间的关系,使对多糖衍生物类CSP手性识别的认识更加深入,对研制新型的多糖手性分离材料有一定的参考价值。