壳聚糖‑二（芳香基氨基甲酸酯）‑（烃氧基甲酰胺）、其手性固定相及其制备方法技术

本发明专利技术涉及壳聚糖‑二(芳香基氨基甲酸酯)‑(烃氧基甲酰胺)及其制备方法以及手性固定相及其制备方法，步骤如下：壳聚糖‑烃氧基甲酰胺的氨基甲酸酯化：将壳聚糖‑烃氧基甲酰胺溶解在氯化锂的N,N‑二甲基乙酰胺溶液中，加入过量的含不同取代基的苯基异氰酸酯，其中含不同取代基的苯基异氰酸酯的摩尔数与壳聚糖‑烃氧基甲酰胺重复单元摩尔数之比不低于3:1，于80‑95℃下反应不少于24小时生成壳聚糖衍生物，即壳聚糖‑二(芳香基氨基甲酸酯)‑(烃氧基甲酰胺)。本发明专利技术的有益效果在于：一、本发明专利技术制备的手性固定相有很强的手性分离性能，二、本发明专利技术中的手性分离材料有较好的耐用性。

【技术实现步骤摘要】
壳聚糖-二（芳香基氨基甲酸酯）-（烃氧基甲酰胺）、其手性固定相及其制备方法
本专利技术涉及用于手性分离的功能材料，具体涉及壳聚糖-二(芳香基氨基甲酸酯)-(烃氧基甲酰胺)及其制备方法以及含有壳聚糖-二(芳香基氨基甲酸酯)-(烃氧基甲酰胺)的手性固定相及其制备方法。
技术介绍
“手性”作为自然界的固有特征之一，许多自然现象都与分子的手性有关。手性化合物的两个对映体会以不同的方式与生物大分子相互作用，从而产生不同的生物活性。例如有些手性药物的一个对映体能有效治疗疾病，而另一个对映体表现出没有活性或者有生物毒性[(1).ForjanD.M.,KontrecD,V.Chirality,2006,18,857-869]。由此可见，手性化合物的拆分对于生物学和药学的研究具有重要的意义。获得手性化合物单一对映体的方法通常有：手性源合成法、不对称合成法和外消旋体拆分法三种方法。以使用手性固定相(ChiralStationaryPhase,CSP)为基础的液相色谱法是外消旋体拆分法中对映体批量分离的最效方法之一[(2).IkaiT,YamamotoC,KamigaitoM,etal.JournaloftheChemicalSociety.,Japan,2007,7(2):91-103.(3).TangS.W.,LiuG.H.,LiX.F.,etal.JournalofSeparationScience.,2011,34,1763-1771]。多糖衍生物类CSP以手性识别范围广、来源丰富且负载量高，已成为应用最多、最有效的手性固定相[(4).Al-OthmanZA,Al-WarthanA.,AliI.JournalofSeparationScience,2014,37(9-10):1033-1057.(5).GebreyohannesKG.,McGuffinVL.JournalofChromatography.A,2010,1217,5901-5912]。但这类涂覆型天然多糖衍生物手性固定相一般不能在含四氢呋喃、氯仿、乙酸乙酯等流动相中使用[(6).WelchC.J.,FairchildJ.,SajonzP.,Chirality,2007,19,607–611]，这其中包括已经商业化的用直链淀粉-三(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯基)和纤维素-(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯)制备的固定相。甲壳素是产量仅次于纤维素的天然高分子聚合物，具有光学活性，广泛存在于许多低等动物的外壳和低等植物的细胞壁中。因为结构与纤维素非常相似，在很久以前甲壳素就被尝试用作高效液相色谱的手性固定相[(7).ZhangLL,ShenJ,ZuoWL,etal.ChemistryLetters.,2014,43,92-94]。Okamoto等[(8).YamamotoC.,HayashiT.,OkamotoY.,JournalofChromatographyA,2003，1021,83–91]曾用一系列异氰酸酯修饰甲壳素来制备手性固定相，因甲壳素衍生物在绝大多数有机溶剂中的溶解度较小，这些固定相在应用时表现出较好的稳定性。但这些固定相总的分离性能稍逊于纤维素和直链淀粉衍生物类固定相。还有一些文献报道了用脱乙酰度不高的壳聚糖制备手性固定相，由于壳聚糖的脱乙酰度不高，其衍生物的结构不够规整，不利于手性分离。总之，至今为止，涂覆型多糖衍生物手性固定相仍然面临着既保证有优越的分离性能，又能够在较为广泛的有机溶剂流动相中使用的问题。有些固定相能够在含一定比例的氯仿和乙酸乙酯的流动相中使用，但氯仿或乙酸乙酯所占的比例一般都不高[(9).YamamotoC.,FujisawaM.,KamigaitoM.,OkamotoY.,Chirality,2008,20,288–294]。
技术实现思路
针对现有涂覆型多糖衍生物手性固定相耐受性差等劣势，提供一种壳聚糖-二(芳香基氨基甲酸酯)-(烃氧基甲酰胺)及其制备方法以及手性识别及分离性能强且对有机溶剂耐用性好的含有壳聚糖-二(芳香基氨基甲酸酯)-(烃氧基甲酰胺)的手性固定相及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：壳聚糖-二(芳香基氨基甲酸酯)-(烃氧基甲酰胺)，其结构式如下：其中R1为以下基团中任意一种：m＝1-4；-CH2(CH2)yCH3，y＝0-6；R2为以下基团中任意一种：聚合度n≥10。所述的壳聚糖-二(芳香基氨基甲酸酯)-(烃氧基甲酰胺)的制备方法，其特征在于步骤如下：壳聚糖-烃氧基甲酰胺的氨基甲酸酯化：将壳聚糖-烃氧基甲酰胺溶解在氯化锂的N,N-二甲基乙酰胺溶液中，加入过量的含不同取代基的苯基异氰酸酯，其中含不同取代基的苯基异氰酸酯的摩尔数与壳聚糖-烃氧基甲酰胺重复单元摩尔数之比不低于3:1，于80-95℃下反应不少于24小时生成壳聚糖衍生物，即壳聚糖-二(芳香基氨基甲酸酯)-(烃氧基甲酰胺)。按上述方案，所述的含不同取代基的苯基异氰酸酯结构式为：其中R2为以下基团中任意一种：按上述方案，所述的壳聚糖-烃氧基甲酰胺，其结构式如下：其中：n≥10；R1为以下基团中任意一种：m＝1-4；-CH2(CH2)yCH3，y＝0-6；按上述方案，所述的壳聚糖-烃氧基甲酰胺的制备方法，其步骤如下：1)壳聚糖氨基的部分酰基化：将脱乙酰度在98％以上的壳聚糖溶于稀盐酸水溶液中，或者将分子量小的水溶性的壳聚糖直接溶于蒸馏水中，再向所得溶液中加入过量的氯甲酸酯和适量甲醇，以三级胺为缚酸剂，调控反应体系的pH，于0-40℃下反应不少于2小时，得到部分N-酰化壳聚糖；2)部分N-酰化壳聚糖的完全酰基化：将部分N-酰化壳聚糖溶解在氯化锂的N,N-二甲基乙酰胺溶液中，加入过量的氯甲酸酯和适量的甲醇，以三级胺为缚酸剂，调控反应体系的pH，于0-40℃下反应不少于2小时生成完全N-酰化的壳聚糖-烃氧基甲酰胺。按上述方案，所述的三级胺为三乙胺。按上述方案，步骤1)和步骤2)所述pH在5-6。按上述方案，步骤1)和步骤2)中所述的氯甲酸酯总的摩尔数与步骤1)中所使用的壳聚糖重复单元的摩尔数之比不小于3：1。按上述方案，步骤1)中所述加入甲醇的量以壳聚糖不从溶液中析出为限；步骤2)中所述的部分N-酰化壳聚糖溶于氯化锂的N,N-二甲基乙酰胺溶液中，其中氯化锂的浓度能使部分N-酰化壳聚糖溶解即可，所述的甲醇的量以使部分N-酰化壳聚糖不析出为限。按上述方案，氯化锂的浓度能使壳聚糖-烃氧基甲酰胺溶解即可。本专利技术壳聚糖-二(芳香基氨基甲酸酯)-(烃氧基甲酰胺)的制备过程如下所示：其中R1为以下基团中任意一种：m＝1-4；-CH2(CH2)yCH3，y＝0-6；R2为以下基团中任意一种：聚合度n≥10。本专利技术还提供一种手性固定相，其含有所述的壳聚糖-二(芳香基氨基甲酸酯)-(烃氧基甲酰胺)。所述的手性固定相的制备方法，其特征在于：将壳聚糖-二(芳香基氨基甲酸酯)-(烃氧基甲酰胺)溶于强极性有机溶剂中，再将所得溶液与硅胶或羟基被封端的硅胶相混合，随后减压蒸出溶剂，壳聚糖-二(芳香基氨基甲酸酯)-(烃氧基甲酰胺)沉积在硅胶或羟基被封端的硅胶的表面，即得到手性固定相。按上述方案，所述强极性有机溶剂为四氢呋喃、吡啶、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-本文档来自技高网...

【技术保护点】
壳聚糖‑二(芳香基氨基甲酸酯)‑(烃氧基甲酰胺)，其结构式如下：其中R1为以下基团中任意一种：R2为以下基团中任意一种：聚合度n≥10。

【技术特征摘要】
1.壳聚糖-二(芳香基氨基甲酸酯)-(烃氧基甲酰胺)的制备方法，所述的壳聚糖-二(芳香基氨基甲酸酯)-(烃氧基甲酰胺)，其结构式如下：其中R1为以下基团中任意一种：R2为以下基团中任意一种：聚合度n≥10；其特征在于步骤如下：壳聚糖-烃氧基甲酰胺的氨基甲酸酯化：将壳聚糖-烃氧基甲酰胺溶解在氯化锂的N,N-二甲基乙酰胺溶液中，加入过量的含不同取代基的苯基异氰酸酯，其中含不同取代基的苯基异氰酸酯的摩尔数与壳聚糖-烃氧基甲酰胺重复单元摩尔数之比不低于3:1，于80-95℃下反应不少于24小时生成壳聚糖衍生物，即壳聚糖-二(芳香基氨基甲酸酯)-(烃氧基甲酰胺)；所述的壳聚糖-烃氧基甲酰胺的制备方法，其步骤如下：1)壳聚糖氨基的部分酰基化：将脱乙酰度在98％以上的壳聚糖溶于稀盐酸水溶液中，或者将分子量小的水溶性的壳聚糖直接溶于蒸馏水中，再向所得溶液中加入过量的氯甲酸酯和适量甲醇，以三级胺为缚酸剂，调控反应体系的pH，于0-40℃下反应不少于2小时，得到部分N-酰化壳聚糖；2)部分N-酰化壳聚糖...

【专利技术属性】
技术研发人员：柏正武，冯子维，陈伟，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42