本发明专利技术提供了一种利用β-环糊精合成一类新型含噁唑啉基团修饰的β-环糊精衍生物的方法，同时还提供了一种将普通硅胶表面改性为氢化硅胶，并用适当的小分子将环糊精衍生物键合于氢化硅胶上的方法。本发明专利技术所使用的噁唑啉衍生物配体具有很好的刚性结构和手性识别位点，有利于提高手性选择器对对映体的分离选择性，扩展手性化合物的分离范围。本发明专利技术用较简单易操作的步骤分别合成了6-脱氧-6-R，S-(4-苯基)-4，5-二氢噁唑啉-β-环糊精和6-脱氧-6-R，S-(4-吡啶对甲苯磺酸盐甲基)-4，5-二氢噁唑啉-β-环糊精，并将它们键合于氢化硅胶上制成了氢化硅胶固定相。整个合成路线操作简单，反应条件温和，产品易于纯化，产率高。此发明专利技术应用于手性分离中，在极性有机模式和反相模式下对一些手性芳香醇、二茂铁衍生物、氨基酸和扁桃酸衍生物、手性药物进行了定性研究。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】(一)
本专利技术涉及利用β -环糊精合成新型含噁唑啉基团的β -环糊精衍生物的合成方法，以及将其键合于氢化硅胶基质上的固定相键合方法，属于化学合成领域。(二)
技术介绍
手性对映体在生理过程中的不同作用越来越被人们认识。互为镜像的两种不同的手性分子在医药、生命、催化领域时常会表现出不同的作用特征。因此得到光学纯的单一手性异构体具有越来越重要的意义。目前手性对映体的拆分方法主要可分为化学拆分法、酶或微生物拆分法以及色谱拆分法三类。其中色谱拆分法主要利用不同物质在不同相态的选择性分配，以流动相对固定相中的混合物进行洗脱，最终达到分离的效果。相较于其它拆分方法，色谱法具有速度快，灵敏度高，操作简单，适用范围相对广泛的优势，从而受到了人们的普遍重视。在高效液相色谱拆分方法之中，手性固定相的选择是色谱分离效果的重中之重。环糊精(Cylodextrin，⑶)是由淀粉在环糊精糖基转移酶作用下生成的一系列环状低聚糖的总称，通常含有6-12个D-吡喃葡萄糖单元，以1，4-糖苷键首尾相连，其中结构单元为7的环糊精被称为β-环糊精(β-CD)，其生产成本低，分子洞穴大小适中，最为常见。β -CD分子具有外亲水内疏水的特性，经过修饰后，可以得到各种水溶性、脂溶性和功能化的结构，每个D-吡喃葡萄糖单元中含有5个手性位点，一个β -CD分子就具有35个手性位点，因此β -⑶是良好的手性分离选择剂。将衍生后的β -⑶作为手性选择器键合于硅胶基质上制成手性固定相，是手性分离的一类重要手段。β -CD手性选择器可以通过连接芳香环、手性小分子、亲脂性烷基链、杂原子、离子片段等方法打破环糊精母体的对称性，增强手性选择器对被分析物的亲和力，通过增加更多的手性识别位点、引入JT-3I共轭作用、偶极-偶极作用、配位作用、氢键连接作用、静电作用等多种作用模式，达到其能够分离更多种类手性化合物的目的。众所周知，环糊精的连接基质大多采用高纯硅胶，毋庸置疑，硅胶是目前应用最为广泛的高效液相色谱填料。因为它具有良好的机械强度、容易控制的孔结构和比表面积、以及良好的化学稳定性和热稳定性，此外，其表面所含的丰富的硅羟基是可以进行表面化学键合或改性的基础。但是硅羟基具有较大的极性，一般只能应用于正相色谱的分离过程中，后来人们利用有机硅烷化反应将一些疏水性基团键合在硅胶自由羟基上，使得它具有一定的疏水性，从而能够应用到反相色谱之中。但是一些残余的自由硅羟基容易吸水而形成水化膜，依然对反相色谱分离过程造成了一定的干扰，且硅羟基上键连的一些手性小分子很容易在强酸(ρΗ<3)条件下脱落。氢化硅胶是将硅胶表面的硅羟基改性为质子，克服了普通硅胶的缺点，减小了硅胶表面的极性，作为固定相基质时，氢化硅胶对手性小分子具有更强的亲和力，同时又不会形成水化膜而干扰分离过程。因此，基于以上背景分析，采用更好的手性基团对⑶进行衍生，并将这种衍生化的β -CD手性选择器采用恰当的连接片段键合到氢化硅胶表面，具有很强的应用前景。(三)
技术实现思路
本专利技术的目的是为了扩展环糊精衍生物的种类，并将氢化硅胶引入环糊精类手性固定相之中。首先，根据噁唑啉环的刚性结构加固了亚胺键骨架，苯基和吡啶磺酸盐片段又使得其具备了更强的共轭作用和静电作用，设计出了一种含有噁唑啉环的环糊精选择器，并采用简单的小分子连接片段，设计出了一条路线将这种环糊精衍生物连接到氢化硅胶上。本专利技术用简单的氧化还原以及成盐操作步骤合成出了两类含有噁唑啉结构的环糊精衍生物:6_脱氧-6-R，S- (4-苯基)-4，5- 二氢噁唑啉-β -环糊精，6-脱氧-6-R，S- (4-吡啶对甲苯磺酸盐甲基)-4，5- 二氢噁唑啉-β -环糊精，并设计了一种简便的方法将其键合于氢化硅胶上制成了氢化硅胶固定相。期望获得更好的分子识别效果，并适用于多种流动相条件对多种消旋体进行了有效分离。其合成路线见附图1和附图2。6-脱氧-6-R，S-(4-苯基)_4，5-二氢噁唑啉-β-环糊精的具体合成方法为:干燥的环糊精溶于无水二甲基亚砜(DMSO)中，滴加2摩尔当量2-碘酰基苯甲酸的无水DMSO溶液，滴加完毕后于30°C下搅拌6h，反应结束后过滤，滤液滴入大量丙酮中，所得白色雪花状沉淀用水重结晶一次即可得到化合物(2)。将I摩尔当量D-苯甘氨醇溶于无水N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，加入少量无水三乙胺，搅拌至全溶后加入化合物(2)，待溶解后转移到盛有分子筛的三口烧瓶中，氮气保护下室温反应7d，之后在冰水浴下分批加入I摩尔当量的N-溴代丁二酰亚胺(NBS)，加完后室温反应lh，反应完毕过滤，将滤液逐滴滴入大量丙酮中，置于0-5°C冰浴中冷却5h以上，抽滤洗涤后，所得滤饼于110°C下烘干即可得到化合物(3a)。化合物(3b)的制备只需将上一步中的D-苯甘氨醇换为L-苯甘氨醇。6-脱氧-6-R，S-(4-吡啶对甲苯磺酸盐甲基)-4，5_ 二氢噁唑啉-β -环糊精的具体合成方法为:将I摩尔当量L-丝氨酸甲酯盐酸盐溶于无水Ν，Ν-二甲基甲酰胺(DMF)中，加入少量无水三乙胺，搅拌至全溶后加入化合物(2)，待溶解后转移到盛有分子筛的三口烧瓶中，氮气保护下室温反应7d，之后在冰水浴下分批加入I摩尔当量的N-溴代丁二酰亚胺(NBS)，加完后室温反应lh，反应完毕过滤，将滤液逐滴滴入大量丙酮中，置于0-5°C冰浴中冷却5h以上，抽滤洗涤后，所得滤饼于110°C下烘干即可得到化合物(4a);化合物(4b)的制备方法只需将上一步中的L-丝氨酸甲酯盐酸盐更换为D-丝氨酸甲酯盐酸盐；以化合物(4a)为底物，将其溶于无水吡啶中，氮气保护及冰水浴下分批加入6摩尔当量LiAlH4,加完后室温反应4h，冰水浴下用乙酸乙酯淬灭，之后过滤，将滤液逐滴滴入大量丙酮中，置于0-5°C冰浴中冷却5h以上，抽滤后将滤饼室温干燥24h即得到化合物(5a);化合物(5b)的制备方法只需将上一步中的底物化合物(4a)更换为化合物(4b);氮气保护下，以化合物(5a)为底物，将其溶于无水吡啶中，用恒压漏斗缓慢滴加0.71摩尔当量对甲苯磺酰氯的吡啶溶液。滴加完毕后室温持续反应12h以上，用乙醚浸泡后过滤，滤饼用水重结晶3次后烘干得到化合物^a);化合物^b)的制备方法只需将上一步中的底物化合物(5a)更换为化合物(5b) ?环糊精衍生物键合的氢化硅胶固定相的合成步骤:将高纯硅胶置于三口烧瓶中，加入二氧六环搅拌至体系均匀，向其中滴加1.40mL/g硅胶当量的2.30mol/L HCl溶液，加热至70-80°C，滴加9mL/g硅胶当量的lmol/L三乙氧基硅烷(TES)的二氧六环溶液，升温回流过夜，体系抽干后依次用H20/THF = 1/4、THF、二氧六环洗涤，滤饼置于烘箱中160°C干燥12h得到氢化硅胶即为化合物(7)，质子覆盖率为95%以上；将甲苯置于三口烧瓶中，向其中加入0.34mL/g娃胶当量的丙稀醇和0.20g/g娃胶当量的偶氮二异丁腈(AIBN)持续搅拌至溶解，将体系加热至60-70°C反应lh，加入化合物(8)并升温至100°C，持续反应100h，反应结束后抽滤，滤饼用甲苯、二氯甲烷、乙醚各洗两次，放入烘箱中110°C干燥12h，得到化合物(9);将化合物(9本文档来自技高网...
【技术保护点】
新型的含噁唑啉基团和离子液体修饰的环糊精衍生物的制备及应用，其特征在于合成的环糊精衍生物结构中引入了刚性的噁唑啉环骨架和离子液体片段，具体路线见说明书附图1。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周智明，王宇婷，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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