乙酰化与脲基化壳聚糖衍生物手性固定相的制备与性能

来源 :武汉工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yange20092009
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以手性固定相(chiral stationary phase,CSP)为基础的高效液相色谱(high-performance liquid chromatography,HPLC)法目前已是目前对手性化合物进行分离分析最有效便捷的方法。因此开发出具有高手性分离性能的CSP对于手性分离和相关领域是非常重要的。从20年的关于手性固定相的研究情况来看,一些手性固定相具有很强的对映体分离能力和有机溶剂耐受性。然而壳聚糖衍生物类手性选择体(chiral selector,CS)结构与性能的关系仍未研究清楚,如用来源于不同生物体的甲壳素制备CSP,其性能有无差别尚不明确,以及手性选择体上不同的取代基和官能团的搭配对分离性能有何影响等。本文围绕以上问题开展了以下工作:(1)为探究甲壳素衍生物上取代基的性质与分离性能的关系,本工作以天然蟹壳甲壳素为原料,制备出超高脱乙酰度壳聚糖,用乙酸酐和苯环上含有不同取代基的苯基异氰酸酯依次对壳聚糖进行修饰,制备再生甲壳素-二(芳香基苯基氨基甲酸酯),用红外光谱、核磁共振谱和元素分析对各衍生物进行了表征。将其涂敷在3-氨基丙基硅胶上制备成手性固定相。用若干种相同的手性样品评价了手性固定相的分离性能:在苯环上取代基的性质会影响CSP的手性识别性能,其中同时含有吸电子基团和给电子取代基的3-氯-4-甲基的CSP表现出最好的分离性能。(2)为考察不同来源甲壳素对制备的CSP性能的影响,本工作以虾壳甲壳素为原料,制备了三种与上述工作中一级结构相同的甲壳素衍生物,用这些衍生物制备了CSP,以红外光谱、核磁共振谱和元素分析对各衍生物进行了表征,测试了其分离性能,并将之与蟹壳CSP的分离性能作对比。经过比较发现,以蟹壳为原料制备的CSP分离性能要优于虾壳CSP,通过对比其红外光谱图,发现两者在高级结构上还是存在一些差异。(3)为探究壳聚糖衍生物上取代基和官能团的搭配与分离性能的关系,本工作以超高脱乙酰度壳聚糖为原料,制得壳聚糖-苄基脲,再用芳香基异氰酸酯和3,5-二甲基苯甲酰氯对壳聚糖-苄基脲上的羟基进行修饰,得到4种壳聚糖衍生物手性选择体,并通过一系列表征证明其取代度达到预期。用20种手性样品对这些CSP的手性识别及分离性能进行了测试。测试结果表明,在一系列壳聚糖-二(芳香基苯基氨基甲酸酯)-苄基脲中,含4-甲基的CSP表现出最好的分离性能;在比较官能团对分离性能影响时,发现C3位和C6位上同时含氨基甲酸酯CSP的分离性能比同时含苯甲酸酯CSP的分离性能要好。综上所述,本文合成了11种甲壳素/壳聚糖衍生物,制备了相应的手性固定相,这些衍生物及固定相均未见文献报道。探讨了甲壳素的来源和甲壳素衍生物的结构与手性固定相分离性能的关系,探索了壳聚糖类手性固定相上取代基和官能团的性质对分离性能的影响。总之,本文所观察到的一些有规律性的变化趋势可能对研发新型对映体材料有所帮助。
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