用缩水甘油处理含有羟基的阴离子交换材料实质上改变了该阴离子交换材料的选择性，该羟基包含处于氢氧化物形式的在相对于季中心的β位置上的部分。此外，按交替顺序首先进行含氢氧化物的溶液的处理以使该阴离子交换材料处于氢氧化物形式，随后用缩水甘油进行处理的顺序处理以可预测的方式逐渐改变了选择性，从而允许容易地操纵选择性。用这种化学过程可实现的选择性所特有的是颠倒硫酸根和碳酸根的洗脱顺序的能力。对于所有其他已知系统，碳酸根在硫酸根之前洗脱并且有时损害对硫酸根进行定量的能力。通过缩水甘油处理，碳酸根可以在硫酸根之后被去除，这消除了对于含有显著多于硫酸根的碳酸根的样品的干扰问题。这种修改对于用氢氧化物洗脱剂系统工作的柱以及用碳酸根洗脱剂系统工作的柱是有用的。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】缩水甘油官能化的阴离子交换固定相专利技术背景离子色谱法是一种用于分析离子的已知技术，该技术典型地包括使用包含电解质的洗脱剂的色谱分离阶段，以及洗脱剂抑制阶段，接着是典型地通过电导检测器进行检测。在色谱分离阶段中，使用电解质作为洗脱剂将注入样品的离子通过分离柱洗脱出来。在抑制阶段中，该电解质的电导率被抑制，但不抑制所分离的离子的电导率，这样使得后者可以由电导池测定。这种技术详细描述于美国专利号3,897,213、3,920,397、3,925,019和3,926,559中。在离子色谱法的许多应用中，离子色谱法的重要应用是在分析水、例如地表水和井水中。在世界范围内，市政工程设施使用离子色谱法来证明水的质量对于人类消耗来说是适当的。水的离子含量取决于来源、储存以及处理条件而显著不同。在含有高水平的基质离子如氯离子、硫酸根以及碳酸氢根的样品中，检测痕量的离子如溴酸根或亚氯酸根或高氯酸根是具有挑战性的。用于水的离子分析的方法包括直接注射和分析、或在直接注射分析之前预处理这些样品。直接注射是优选的，但由于目前可供使用的固定相的有限容量，对于具有高基质含量的一些样品来说，这种方法的应用受到限制。一种替代方法是在分析之前进行样品中的这些离子的预浓缩，结合中心切除或去除这些基质离子的一些手段。中心切除方法是二维方法，其中基质离子在第一维度中分离或去除，从而实现所感兴趣的离子的分析。还使用用一个或多个预处理滤筒进行的样品预处理来去除基质离子。例如，基于钡形式阳离子交换树脂的滤筒用于将硫酸根从样品基质中去除。以上所讨论的方法是使用多个阀配置、复杂管道的多步骤方法或是劳动密集型的。因此希望简化含有基质离子的样品的分析方案。具有独特的增强的容量构造的离子交换相将有助于分析。为了应对现有固定相的一些局限性，最近引入了一种新的相和制备这种相的方法(美国专利号7,291,395)。该方法和相依赖于基于胺环氧化物的化学品以在该离子交换相的基底之上生长亲水性超支化结构。这种类型的结构不具有现有技术相的互穿聚合物的限制并且显示出了优异的效率。然而，可以提高这些相的容量以促进具有高基质离子浓度的样品的直接注射。离子交换相应该提供感兴趣的种类的高分辨率(特别地超过基质离子)，以及在不过度负载固定相的情况下处理高基质离子浓度的能力。这些相还应该允许除基质离子外的痕量级离子的定量并且具有独特的选择性以促进感兴趣的种类的分离。此外，所希望的离子交换材料将对结合基质离子具有抵抗性，防止这些离子与固定相相互作用并且降低这种相的可用容量。本专利技术提供此种高容量的固定相以及制备和使用它们的方法。专利技术简述本专利技术提供一种用于色谱法(例如，离子色谱法)用的固定相的新设计。本专利技术的示例性固定相是阴离子交换材料，这些材料展现了在离子色谱法中在碳酸根之前洗脱硫酸根的出人意料的特性。对于所有其他已知系统，碳酸根在硫酸根之前洗脱，这可能损害定量硫酸根的能力。本专利技术的示例性阴离子交换固定相包括衍生自缩水甘油与在该固定相上的一个或多个氢氧化物部分之间的反应的一个或多个部分。这种新的固定相的独特构造包括衍生自缩水甘油与羟基部分之间的反应的醚部分和二醇部分。在示例性实施例中，该羟基部分在季胺部分的β或γ位上。在不同的实施例中，该季胺是在该阴离子交换材料的固体载体上，并且，方便地，本专利技术的固定相可以快速地并且可再现组装在可商购或其他已知的阴离子交换材料上。缩水甘油是具有附加的自由羟基的含有环氧官能团的甘油的环氧化形式。本专利技术的各种实施例的固定相用衍生自缩水甘油的反应的一个或多个部分官能化，发现这实质上改变了该固定相所基于的阴离子交换材料的选择性。在一个示例性实施例中，本专利技术提供一种包含固体载体的阴离子交换色谱介质，该固体载体具有共价地附接到其上的阴离子交换部分，该阴离子交换部分包含具有下式的缩水甘油衍生的醚：其中R1选自被取代或未被取代的烷基、和被取代或未被取代的杂烷基。这些符号R2和R3代表独立地选自H、被取代的或未被取代的烷基以及被取代的或未被取代的杂烷基的基团。基团R10、R11和R12是独立地选自以下各项的成员：H、被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的杂烷基、被取代或未被取代的芳基、被取代或未被取代的杂芳基、以及被取代或未被取代的杂环芳基。X-是有机的或无机的阴离子。在一个示例性实施例中，R10、R11和R12中的一者、两者或所有包含与该固体载体的共价键。根据本专利技术还提供了用于通过在缩水甘油与在固体载体上的一个或多个羟基部分之间的反应制备本专利技术的固定相的方法。在一些实施例中，该固定相是通过在缩水甘油与正在生长的固定相上的羟基部分之间的重复反应制备的，导致连续生成被锚定到该固体载体上的缩水甘油衍生的醚或二醇部分。本专利技术还提供含有本专利技术的阴离子交换介质的色谱装置(例如柱)，以及使用该介质和此类装置进行色谱分离的方法。在不同的实施例中，该分离是离子色谱法。在一个示例性实施例中，本专利技术提供了一种色谱系统，该色谱系统包括一种含有本专利技术的固定相的分离装置。该系统任选地进一步包括在进行色谱分离中使用的部件，例如，离子色谱分离。在以下详细说明中提供本专利技术的其他目的、优点和方面。附图简述图1示出了具有叔胺的缩水甘油的示例性反应。图2示出了缩水甘油处理对示例性固体载体AS20的色谱特性的影响。图3示出了缩水甘油处理对示例性固体载体AS20的色谱特性的影响。在图3中评估的同一AS20柱还用碳酸根、硫酸根和亚硫酸根进行测试。缩水甘油处理产生了在下部色谱图中示出的对于这些种类的出乎意外的且迄今为止从未报道的选择性。不同于所有其他已知的阴离子交换材料，这种柱展现了碳酸根和硫酸根的共洗脱以及硫酸根与亚硫酸根的优异分辨率，硫酸根和亚硫酸根这两种阴离子种类以用常规的阴离子交换材料通常观察到的相反顺序洗脱。图4示出了季铵位点的β羟基部分的缩水甘油官能化的代表性实例。图5示出了缩水甘油处理对示例性固体载体AS19的色谱特性的影响。将该载体固体的柱用在水中的20％缩水甘油在60℃下通过三个反应(反应1-3)依次处理。图6示出了对示例性固体载体AS19的色谱特性的影响。将该载体固体的柱用在水中的10％缩水甘油在60℃下通过六个反应周期(反应1-6)依次处理。图7示出了缩水甘油处理对示例性固体载体AS19的色谱特性和背压的影响，该固体载体用在水中的10％缩水甘油在60℃下通过六个反应周期依次处理。图8示出了缩水甘油处理对示例性固体载体AS19的色谱特性的影响，该固体载体用在水中的10％缩水甘油在70℃下通过三个反应周期(反应1-3)处理。图9示出了缩水甘油处理对示例性固体载体AS19的色谱特性的影响，该固体载体是用在水中的10％缩水甘油在70℃下在三个依次反应周期(反应1-3)处理之后的、处于其碱性形式的。图10示出了缩水甘油处理对示例性固体载体AS11的色谱特性的影响，该固体载体用在水中的20％缩水甘油在60℃下通过三个依次反应周期(反应1-3)处理。图11示出了缩水甘油处理对示例性固体载体AS16的色谱特性的影响，该固体载体用在水中的10％缩水甘油在70℃下通过四个依次反应周期(反应1-4)处理。图12示出了缩水甘油处理对示例性固体载体AS12A的色谱特性的影响，该固体载体用在水中的10％缩水甘油本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种包含固体载体的阴离子交换色谱介质，该固体载体具有附接到其上的阴离子交换部分，该阴离子交换部分包括具有下式的缩水甘油衍生的醚：其中R1选自被取代或未被取代的烷基、和被取代或未被取代的杂烷基；R2和R3选自H、被取代的或未被取代的烷基以及被取代的或未被取代的杂烷基；R10、R11和R12是独立地选自以下各项的成员：H、被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的杂烷基、被取代或未被取代的芳基、被取代或未被取代的杂芳基、以及被取代或未被取代的杂环芳基；并且X‑是有机的或无机的阴离子。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.09.11 US 13/610,4951.一种包含固体载体的阴离子交换色谱介质，该固体载体具有附接到其上的阴离子交换部分，该阴离子交换部分包括具有下式的缩水甘油衍生的醚：其中R1选自被取代或未被取代的烷基、和被取代或未被取代的杂烷基；R2和R3选自H、被取代的或未被取代的烷基以及被取代的或未被取代的杂烷基；R10、R11和R12是独立地选自以下各项的成员：H、被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的杂烷基、被取代或未被取代的芳基、被取代或未被取代的杂芳基、以及被取代或未被取代的杂环芳基，其中选自R10、R11和R12的至少一个成员是或包含与所述固体载体的共价键；并且X-是有机的或无机的阴离子。2.根据权利要求1所述的阴离子交换色谱介质，其中R2和R3独立地选自H和其中R4和R5独立地选自H、被取代的或未被取代的烷基以及被取代的或未被取代的杂烷基。3.根据权利要求2所述的阴离子交换色谱介质，其中R4和R5独立地选自H和其中R6和R7独立地选自H、被取代的或未被取代的烷基以及被取代的或未被取代的杂烷基。4.根据权利要求3所述的阴离子交换色谱介质，其中R6和R7独立地选自H和5.如权利要求1所述的阴离子交换色谱介质，其中R1是：其中m是2、3、4、5或6。6.如权利要求1所述的阴离子交换色谱介质，其中所述固体载体包含聚合的合成有机聚合物。7.如权利要求6所述的阴离子交换色谱介质，其中所述固体载体是树脂。8.一种包含固体载体的阴离子交换色谱介质，该固体载体具有附接到其上的阴离子交换部分，该阴离子交换部分包括具有下式的缩水甘油衍生的醚：其中R1选自被取代或未被取代的烷基、和被取代或未被取代的杂烷基；R2和R3选自H、被取代的或未被取代的烷基以及被取代的或未被取代的杂烷基；R10、R11和R12是独立地选自以下各项的成员：H、被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的杂烷基、被取代或未被取代的芳基、被取代或未被取代的杂芳基、以及被取代或未被取代的杂环芳基；并且X-是有机的或无机的阴离子，其中R10、R11和R12中的至少一个包括根据式VI的部分：其中R20、R21、R22、R23和R24独立地选自H和缩水甘油衍生的醚，其条件是R20、R21、R22、R23和R24中的至少一个是所述缩水甘油衍生的醚。9.如权利要求1所述的阴离子交换色谱介质，其中所述固体载体是缩聚反应的产物。10.根据权利要求9所述的阴离子交换色谱介质，其中所述缩聚反应是在胺与双环氧化物之间。11.权利要求1所述的阴离子交换色谱介质在色谱装置的流通床中的应用。12.一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·A·波尔，
申请(专利权)人：戴安公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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