專利名稱：離子液體硅膠毛細管整體柱固定相的制備方法
技術領域：
本發明涉及色譜固定相，具體是一種新型離子液體硅膠毛細管整體柱固定相的制備方法。
背景技術：
離子液體作為一種新興的化學材料，具有良好的熱穩定性、低可燃性、不易揮發及低毒性等優點，在各個領域的應用也越來越廣泛，目前已受到很多研究人員的日益關注。近年來，離子液體在分離分析方面的應用已有相關文獻的報道，如Li等(Jing Li, Haifeng Han, Qing Wang, Xia Liu, Shengxiang Jiang, J. Sep. Sci. 2011, 34， 1555-1560) 制備了聚1-乙烯基-3-丁基咪唑溴鹽涂層的毛細管電泳柱。Qiu等(Hongdeng Qiu, Shengxiang Jiang, Xia Liu, Liang Zhao, J. Chromatogr. A, 2006, 1116, 46-50)制備了用于高效液相色譜分析的咪唑基陰離子交換固定相。最近，離子液體在整體柱固定相方面的應用研究也有了進一步的發展，如Jia等(Pengfei Zhang, Jie Chen, Li Jia, J. Chromatogr. A, 2011, 1218, ；3459_3465)將N-甲基咪唑嫁接到硅膠毛細管整體柱上， 制備了具有多重分離能力的混合模式硅膠毛細管整體柱固定相，并應用于毛細管液相色譜分析；Han 等(Haifeng Han, Jing Li, Xusheng Wang, Xia Liu, Shengxiang Jiang, J. Sep. Sci. 2011, 34，2323-2328)制備了 N-甲基咪唑功能化的有機-硅膠雜化毛細管整體柱固定相應用于毛細管電色譜分析。目前，離子液體在色譜固定相方面的研究已取得較大的成功，拓寬了其在分離科學領域的應用范圍。硅膠整體柱固定相作為色譜固定相中的一員，在色譜科學領域已受到越來越多的關注，至今已有許多相關文獻的報道。主要原因是硅膠整體柱具有通孔和中孔結構，大的比表面積，柱容量大，柱效高，且具有良好的通透性、機械穩定性以及耐溶劑性能等優點。金納米粒子具有比表面積大、有更多的與樣品作用位點和良好的生物相容性等優點，已被用作色譜介質，提高分析物與固定相間的作用。由于金納米粒子對含巰基、氨基、氰基的配體具有很強的親和性，所以含以上官能基團的配體能夠很好的共價鍵合在其表面。目前在金納米粒子表面能進行自組裝和交換的性質被廣泛用于各種載體的修飾，但用于制備離子液體硅膠毛細管整體柱尚未見有文獻報道。
發明內容
本發明的目的是提供一種新型離子液體硅膠毛細管整體柱固定相的方法，該固定相分離性能好、柱效高、應用廣泛，且成本低。實現本發明目的的技術方案是
采用溶膠-凝膠技術和金納米粒子表面功能化技術制備高性能的新型離子液體硅膠毛細管整體柱固定相，其制備方法包括如下步驟 (1)金納米粒子的合成
在攪拌條件下，先將水加熱回流至沸騰，接著加入氯金酸并繼續加熱至溶液劇烈沸騰，然后迅速加入檸檬酸鈉并保持溶液沸騰一定時間，這期間溶液顏色由灰色變為酒紅色，移去熱源后自然冷卻至室溫，即獲得金納米粒子膠體溶液，然后放在4°C下保存備用，制得的金納米粒子為球形，其粒徑為5-30nm ； (2)離子液體的合成
先將甲巰基咪唑溶解在質量比為1 3 1 10的有機溶劑中，接著加入I-Br - R，然后在攪拌條件下加熱回流，其反應溫度為40 80°C，反應時間為3 72h，所用有機溶劑有無水乙醇、甲醇、氯仿；其中甲巰基咪唑與I-Br-R的摩爾比為1:1 1:1.5 ； 所述的離子液體用下式表示
權利要求
1.一種離子液體硅膠毛細管整體柱固定相的制備方法，其特征是包括如下步驟(1)金納米粒子的合成在攪拌條件下，先將水加熱回流至沸騰，接著加入氯金酸并繼續加熱至溶液劇烈沸騰， 然后迅速加入檸檬酸鈉并保持溶液沸騰一定時間，這期間溶液顏色由灰色變為酒紅色，移去熱源后自然冷卻至室溫，即獲得金納米粒子膠體溶液，然后放在4°c下保存備用；(2)離子液體的合成先將甲巰基咪唑溶解在質量比為1 3 1 10的有機溶劑中，接著加入I-Br - R，然后在攪拌條件下加熱回流；其反應溫度為40 80°C，反應時間為3 72h，所用有機溶劑有無水乙醇、甲醇、氯仿；其中甲巰基咪唑與I-Br-R的摩爾比為1:1 1:1.5 ；(3)毛細管硅膠整體柱的制備將四甲氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷作為共聚反應前驅體，聚乙二醇、尿素、乙酸分別為相分離誘導劑、致孔劑和催化劑，在預處理好的石英毛細管內進行水解縮聚成凝膠，先經陳化、熱處理制得中孔，最后進行干燥和老化處理即制得硅膠毛細管整體柱；(4)巰丙基硅膠毛細管整體柱的制備將巰丙基硅烷偶聯劑溶解在體積比為1 5 1 20的有機溶劑中，通過高壓輸液泵以在柱衍生化的方式與硅膠毛細管整體柱上的硅羥基反應；其反應溫度為90 130°C，反應時間為池 他，所用有機溶劑有甲苯、無水乙醇、苯；含有巰丙基硅烷偶聯劑通常為巰丙基三甲氧基硅烷、巰丙基三乙氧基硅烷；(5)金納米粒子修飾硅膠毛細管整體柱固定相的制備用高壓輸液泵將金納米粒子膠體溶液通入巰丙基功能化的硅膠毛細管整體柱中，通過巰基基團固載金納米粒子于整體柱孔表面上，反應溫度為室溫，反應時間為12 M h ；(6)離子液體硅膠毛細管整體柱固定相的制備首先將離子液體溶于有機溶劑中，通過高壓輸液泵注入金納米粒子功能化的硅膠毛細管整體柱中進行在柱衍生，使其在常溫條件下進行反應12 48h，所用的有機溶劑為無水乙醇、甲醇、異丙醇；離子液體與有機溶劑的體積比為1:1 1:5。
2.根據權利要求1的方法制備離子液體硅膠毛細管整體柱，其特征是離子液體硅膠毛細管整體柱固定相的結構式為
3.根據權利要求2所述的離子液體硅膠毛細管整體柱固定相，其特征在于！？代表碳 原子數從4個至18個的正鏈烷基。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征是所述金納米粒子為球形，其粒徑為 5-30膽。
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征是所述的離子液體用下式表示
6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征是金納米粒子是通過如4鍵固載于毛細 管硅膠整體柱孔表面。
7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征是離子液體是通過如4鍵在金納米粒子 表面共價鍵合。
8.用權利要求1-7之一所述制備方法制備的離子液體硅膠毛細管整體柱固定相。
全文摘要
本發明提供了一種新型離子液體硅膠毛細管整體柱固定相的制備方法，主要采用溶膠-凝膠和金納米粒子表面功能化技術制備新型離子液體硅膠毛細管整體柱固定相。本發明利用金納米粒子對含巰基、氨基、氰基的配體有強親和性的特點，同時結合金納米粒子、離子液體和硅膠整體柱的優良性質，制備出的離子液體硅膠毛細管整體柱具有選擇性好、柱效高、制備簡單以及應用范圍廣泛等優點。帶正電的咪唑環與分析物具有多種相互作用，包括疏水作用、離子交換作用、π-π作用、偶極作用以及弱親水作用，同時還具有氫鍵作用等多重作用機理。因此可應用于疏水中性化合物、堿性有機化合物、極性化合物和無機陰離子的分離分析。本發明可用作毛細管電色譜或毛細管液相色譜固定相，在分離科學領域具有很好的應用潛力。
文檔編號B01J20/30GK102500346SQ20111034331
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月3日 優先權日2011年11月3日
發明者葉芳貴, 張愛珠, 趙書林, 陸俊宇 申請人:廣西師范大學