一種基于共價有機骨架材料cof-1的新型開管電色譜柱的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種色譜柱的制備方法，尤其涉及一種基于共價有機骨架材料⑶F-1的新型開管電色譜柱的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]共價有機骨架材料C0F-1是由I，4-苯二硼酸自縮聚而成的二維結(jié)晶微孔聚合物。C0F-1材料多孔、比表面積大、穩(wěn)定性好等特性，使其具有用作新型色譜固定相的潛在可能。探索一種固定共價有機骨架材料C0F-1的方法，有助于實現(xiàn)共價有機骨架材料C0F-1在色譜分離領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0003]3-氨基丙基三乙氧基硅烷是一種常用的硅烷偶聯(lián)劑，其結(jié)構(gòu)的一端有活性基團氨基，能與環(huán)氧、酚醛等反應(yīng)的。另一端是與硅相連的乙氧基，在水分子的存在下，生成反應(yīng)性硅醇，可與玻璃、礦物質(zhì)、無機填充劑表面的羥基反應(yīng)，以化學(xué)鍵合的方式增加有機與無機材料的粘接性。本發(fā)明中3-氨基丙基三乙氧基硅烷發(fā)揮三重作用，不僅作為共價有機骨架材料合成的催化劑，同時也作為共價有機骨架材料骨架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定劑，而且以連接臂的角色參與了共價有機骨架材料的固定。本發(fā)明向預(yù)處理后的毛細管通入I，4_苯二硼酸和3-氨基丙基三乙氧基硅烷溶液，兩端封口，置于超聲波儀超聲處理，然后水浴加熱反應(yīng)，最后氮氣吹干，高溫干燥，從而實現(xiàn)一步反應(yīng)將C0F-1固定于毛細管內(nèi)。本發(fā)明中簡單、穩(wěn)定的固定共價有機骨架材料的方法，成功將共價有機骨架材料的應(yīng)用于電色譜分離。
[0004]毛細管電色譜是一種綜合了高效液相色譜高選擇性和毛細管電泳高分離效率的微分離模式，具有樣品消耗量小，環(huán)境友好等特點。開發(fā)新型毛細管電色譜柱，有助于推動電色譜分離的發(fā)展。本發(fā)明一步反應(yīng)將功能化的共價有機骨架材料穩(wěn)定的固定于石英毛細管內(nèi)，制備的共價有機骨架材料開管電色譜柱對苯環(huán)取代物有良好的分離效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是制備一種新型的基于共價有機骨架材料⑶F-1的開管毛細管柱。應(yīng)用3-氨基丙基三乙氧基硅烷作為催化劑、穩(wěn)定劑和連接臂的三重作用，實現(xiàn)了溫和條件下，一步反應(yīng)共價有機骨架材料合成與固定的結(jié)合。制備出基于共價有機骨架材料C0F-1的新型開管毛細管電色譜柱。
[0006]本發(fā)明的要點在于按照一定的濃度比配制以均三甲苯和I，4_ 二氧六環(huán)(V/V，1:1)為溶劑的I，4-苯二硼酸和3-氨基丙基三乙氧基硅烷混合液;將配制的混合溶液通入預(yù)處理的毛細管，兩端封口，超聲波儀超聲處理后，水浴加熱反應(yīng)，然后氮氣吹干，高溫干燥，一步反應(yīng)將功能化的共價有機骨架材料穩(wěn)定的固定于毛細管內(nèi)。
[0007]本發(fā)明的一步水浴反應(yīng)，3-氨基丙基三乙氧基硅烷發(fā)揮三重作用，S卩3-氨基丙基三乙氧基硅烷不僅作為催化共價有機骨架材料溫和條件下合成的催化劑，同時也作為共價有機骨架材料骨架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定劑，而且作為共價有機骨架材料固定在硅羥基表面的連接臂，從而將共價有機骨架材料固定液毛細管內(nèi)?；诠矁r有機骨架材料的結(jié)構(gòu)特性及吸附性能，將其應(yīng)用于芳香族苯系物的電色譜分離。
[0008]本發(fā)明的具體制備過程包括:
[0009](I)配置I，4_苯二硼酸和3-氨基丙基三乙氧基硅烷混合溶液，將混合溶液通入預(yù)處理的毛細管中，毛細管兩端封口，然后室溫下水浴超聲0.5-2h;
[0010](2)將步驟I處理后的毛細管置于水浴中反應(yīng)10-30h;
[0011](3)將步驟2處理后的毛細管用氮氣吹干，然后120-150°c干燥2小時，最后用甲醇沖洗4-8小時，即得。
[0012]所述步驟I中I，4_苯二硼酸和3-氨基丙基三乙氧基硅烷混合溶液中的溶劑為等體積比的均三甲苯和I，4_二氧六環(huán)，所述I，4_苯二硼酸和3-氨基丙基三乙氧基硅烷的摩爾濃度比為0.1-3:1，且I，4-苯二硼酸的濃度為0.lmM-5mM。
[0013]所述步驟2中水浴反應(yīng)溫度75_95°C。
[0014]所述步驟I中的預(yù)處理方法包括以下步驟:毛細管先用IM NaOH溶液沖洗2h，然后依次用H20、0.1M HCl溶液、H2O分別沖洗30min，氮氣吹干后置于100°C烘箱中放置I小時。
[0015]本發(fā)明應(yīng)用3-氨基丙基三乙氧基硅烷的三重作用:(I)催化共價有機骨架材料合成的催化劑；(2)穩(wěn)定共價有機骨架材料骨架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定劑；(3)固定共價有機骨架材料在硅羥基基質(zhì)表面的連接臂;實現(xiàn)了功能化共價有機骨架材料較溫和條件下合成與固定的結(jié)入口 ο
[0016]本發(fā)明操作簡單，處理步驟少，易于實現(xiàn)在超細孔徑毛細管內(nèi)固定共價有機骨架材料。本發(fā)明制備的基于共價有機骨架材料的新型開管電色譜柱對苯環(huán)取代物有良好的分離效果。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明一步反應(yīng)將共價有機骨架材料固定在硅羥基基質(zhì)表面制備開管電色譜柱的示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明中4種電中性苯環(huán)取代物的電色譜分離圖，其中峰I為甲苯，峰2為苯乙烯，峰3為乙苯，峰4為丙苯。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明做進一步說明。
[0020]實施例1:
[0021 ] (I)配制以均三甲苯和I，4-二氧六環(huán)(V/V，1:1)為溶劑的I，4-苯二硼酸和3-氨基丙基三乙氧基硅烷混合溶液;室溫下，將混合溶液持續(xù)通入33cm長預(yù)處理的石英毛細管(50μπι 1.d.Χ375μπι ο.d.)5分鐘，然后兩端封閉，超聲浴中超聲處理0.5h;所述混合溶液中I，4-苯二硼酸和3-氨基丙基三乙氧基硅烷的濃度比為1:10，且I，4_苯二硼酸的濃度為0.1mM;
[0022](2)將步驟I處理后的毛細管置于75°C水浴中反應(yīng)1h;
[0023](3)將步驟2處理后的毛細管依次用氮氣吹干，120 °C干燥2h，最后用甲醇沖洗4小時，即得內(nèi)壁修飾有共價有機骨架材料的超細開管毛細管電色譜柱。
[0024]將實施例1固定有共價有機骨架材料的開管毛細管柱用于電色譜分離，成功的快速分離了 4種芳香族苯系物，色譜圖如圖2所示。
[0025]實施例2:
[0026](I)配制以均三甲苯和I，4-二氧六環(huán)(V/V，1:1)為溶劑的I，4-苯二硼酸和3-氨基丙基三乙氧基硅烷混合溶液;室溫下，將混合溶液持續(xù)通入33cm長預(yù)處理的石英毛細管(50μπι 1.d.Χ375μηι 0.d.)5分鐘，然后兩端封閉，超聲浴中超聲處理2h;
[0027]所述混合溶液中I，4-苯二硼酸和3-氨基丙基三乙氧基硅烷的濃度比為3:1，且I，4-苯二硼酸的濃度為5mM;
[0028](2)將步驟I處理后的毛細管置于95°C水浴中反應(yīng)30h;
[0029](3)將步驟2處理后的毛細管依次用氮氣吹干，150°C干燥2h，最后用甲醇沖洗8小時，即得內(nèi)壁修飾有共價有機骨架材料的超細開管毛細管電色譜柱。
[0030]將實施例2固定有共價有機骨架材料的開管毛細管柱用于電色譜分離，可實現(xiàn)色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸的分離;也可以用來分離糖蛋白。
[0031]上述實施例中、步驟I中的預(yù)處理方法包括以下步驟:毛細管先用IM NaOH溶液沖洗2h，然后依次用H20、0.1M HCl溶液、H2O分別沖洗30min，氮氣吹干后置于100°C烘箱中放置I小時。
【主權(quán)項】
1.一種基于共價有機骨架材料COF-1的新型開管電色譜柱的制備方法，其特征在于:一步反應(yīng)實現(xiàn)了功能化共價有機骨架材料的合成及固定，具體步驟為: (1)配置I，4_苯二硼酸和3-氨基丙基三乙氧基硅烷混合溶液，將混合溶液通入預(yù)處理的毛細管中，毛細管兩端封口，然后室溫下水浴超聲0.5-2h; (2)將步驟I處理后的毛細管置于水浴中反應(yīng)10-30h; (3)將步驟2處理后的毛細管用氮氣吹干，然后120-150°C干燥2小時，最后用甲醇沖洗4-8小時，即得。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于共價有機骨架材料C0F-1的新型開管電色譜柱的制備方法，其特征在于:所述步驟I中I，4-苯二硼酸和3-氨基丙基三乙氧基硅烷混合溶液中的溶劑為等體積比的均三甲苯和I，4_二氧六環(huán)，所述I，4_苯二硼酸和3-氨基丙基三乙氧基硅烷的摩爾濃度比為0.1-3:1，且I，4-苯二硼酸的濃度為0.lmM-5mM。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于共價有機骨架材料C0F-1的新型開管電色譜柱的制備方法，其特征在于:所述步驟2中水浴反應(yīng)溫度75-95 °C。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于共價有機骨架材料C0F-1的新型開管電色譜柱的制備方法，其特征在于:所述步驟I中的預(yù)處理方法包括以下步驟:毛細管先用IM NaOH溶液沖洗2h，然后依次用H20、0.1M HCl溶液、H2O分別沖洗30min，氮氣吹干后置于100°C烘箱中放置I小時。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于共價有機骨架材料COF-1的新型開管毛細管電色譜柱的簡易制備方法。本發(fā)明向預(yù)處理后的毛細管通入1,4-苯二硼酸和3-氨基丙基三乙氧基硅烷溶液，兩端封口，超聲波水浴超聲處理后，置于水浴鍋中加熱反應(yīng)，然后氮氣吹干，高溫干燥，一步反應(yīng)將功能化的共價有機骨架材料穩(wěn)定的固定于毛細管內(nèi)。本發(fā)明應(yīng)用3-氨基丙基三乙氧基硅烷的催化劑、穩(wěn)定劑、連接臂的三重作用實現(xiàn)了功能化共價有機骨架材料較溫和條件下合成與固定的結(jié)合。本發(fā)明操作簡單，處理步驟少，易于實現(xiàn)在超細孔徑毛細管內(nèi)固定共價有機骨架材料。本發(fā)明制備的基于共價有機骨架材料的新型開管電色譜柱對苯環(huán)取代物有良好的分離效果。
【IPC分類】B01J20/22, B01J20/30, B01D15/38, B01J20/28
【公開號】CN105664858
【申請?zhí)枴緾N201610058538
【發(fā)明人】陳子林, 包濤
【申請人】武漢大學(xué)
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月28日