專利名稱：具有不同氨基甲酸酯側(cè)鏈直鏈淀粉及手性固定相的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直鏈淀粉的制備方法。本發(fā)明也涉及一種直鏈淀粉類手性固定相的制備方法。
背景技術(shù)：
目前，商品化的多糖類手性固定相(包括纖維素類和直鏈淀粉類)已經(jīng)超過(guò)了十余種，但所有商品化手性固定相所基于的材質(zhì)都屬于單一取代的多糖類衍生物，即這些衍生物在其糖單元三個(gè)位置上均具有單一的取代基。為了開(kāi)發(fā)新型具有高效廣譜手性識(shí)別能力的手性固定相，并擴(kuò)大手性固定相的應(yīng)用范圍，出現(xiàn)了一些對(duì)多糖高聚物進(jìn)行多位選擇性取代的嘗試。1993年，Okamoto研究組第一次應(yīng)用區(qū)域選擇性取代法合成了糖單元2-、3_位和6-位具有兩種苯基氨基甲酸酯基團(tuán)的纖維素和淀粉類衍生物(Bull Chem SocJpn, 1993，66，2225)。此后該類非單一取代的多糖類衍生物陸續(xù)被開(kāi)發(fā)并報(bào)道，直至目前所開(kāi)發(fā)的衍生物都是通過(guò)在糖單元2-、3_位和6-位上分別引入帶有不同側(cè)鏈的芳香類酯基(苯基氨基甲酸酯或苯甲酸酯基團(tuán))而合成。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，多位取代衍生物的手性識(shí)別與拆分能力和單一取代衍生物存在很大差異，其中糖單元三個(gè)位置所引入不同取代基的性能、位置和數(shù)量對(duì)于多糖類衍生物的立構(gòu)規(guī)整性和手性識(shí)別能力均具有較大的影響，而這種影響很大程度上是由苯環(huán)取代基的空間位阻效應(yīng)所決定。因此，這類多位選擇性取代衍生物的手性識(shí)別能力并不是所有取代基作用的簡(jiǎn)單加合，而是由多糖高聚物的二級(jí)高階結(jié)構(gòu)所決定。此外，帶有芳環(huán)取代基的多糖類衍生物主要針對(duì)芳香族類手性化合物具有較好的手性識(shí)別和拆分性能，而對(duì)于不具有苯基的非芳香族化合物的手性識(shí)別能力較差。近年來(lái)，手性分離和分析領(lǐng)域的迅速發(fā)展，對(duì)于手性固定相材料的手性識(shí)別效率和拆分適用范圍提出的高要求，設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)新型具有廣譜高效手性識(shí)別能力的手性固定相已成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡(jiǎn)單、易于控制、產(chǎn)率高的具有不同氨基甲酸酯選擇性側(cè)鏈直鏈淀粉的制備方法。本發(fā)明的目的還在于提供一種具有不同氨基甲酸酯選擇性側(cè)鏈直鏈淀粉類手性固定相的制備方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:本發(fā)明的具有不同氨基甲酸酯側(cè)鏈直鏈淀粉的制備方法為:步驟一:直鏈淀粉于80° C下真空干燥2_8h，然后在無(wú)水N，N-二甲基乙酰胺中攪拌回流8-16h ;冷卻至室溫后加入直鏈淀粉質(zhì)量的2倍的氯化鋰；繼續(xù)攪拌2-5h后，重新升溫至70° C，加入無(wú)水吡啶，回流2-4h后加入過(guò)量的三苯基氯甲烷，持續(xù)攪拌回流18-24h后停止反應(yīng)；冷卻至室溫，加入甲醇沉降過(guò)濾并洗滌，40-60° C真空干燥至恒重；步驟二:將步驟一所得產(chǎn)物于80° C下繼續(xù)真空干燥2_6h，然后在無(wú)水吡啶中回流2-6h后加入過(guò)量的具有NCO-R1結(jié)構(gòu)通式的苯基異氰酸酯，其中NCO-為異氰酸酯基團(tuán)，R1為3，5- 二甲基苯基、3，5- 二氯苯基或4-氯苯基中的一種，在80° C下繼續(xù)回流12_16h后停止反應(yīng)，用甲醇充分洗滌并真空干燥；步驟三:將步驟二所得中間產(chǎn)物溶解于含有鹽酸的四氫呋喃溶液中進(jìn)行水解，鹽酸的體積為四氫呋喃的1_3%，室溫下攪拌12h停止反應(yīng)；仍用甲醇洗滌并真空干燥；步驟四:將步驟三所得產(chǎn)物充分溶解于無(wú)水吡啶中80° C下回流2_6h，再加入過(guò)量的環(huán)己基異氰酸酯，60-80° C下繼續(xù)回流16-30h，檢測(cè)反應(yīng)體系中異氰酸酯已過(guò)量，停止反應(yīng)，加入甲醇，充分洗滌、過(guò)濾并在40-60° C下真空干燥得到具有氨基甲酸酯側(cè)鏈直鏈淀粉。本發(fā)明的具有不同氨基甲酸酯側(cè)鏈直鏈淀粉類手性固定相的制備方法為:將具有氨基甲酸酯側(cè)鏈直鏈淀粉溶解于四氫呋喃中，充分溶解后運(yùn)用涂敷法均勻涂覆在大孔氨丙基硅膠的表面，并采用勻漿法裝柱，完成手性固定相的制備。本發(fā)明采用的直鏈淀粉來(lái)源廣泛、價(jià)廉易得，而且直鏈淀粉_2，3- 二(3，5- 二甲基苯基氨基甲酸酯)-6_環(huán)己基氨基甲酸酯的合成工藝簡(jiǎn)單、成熟、易于控制，產(chǎn)率高?？捎糜诖笠?guī)模的批量生產(chǎn)。本發(fā)明以直鏈淀 粉為最初原料，先在直鏈淀粉的糖單元6-位上引入三苯甲酯作為保護(hù)基團(tuán)，然后在糖單元2-位和3-位分別弓I入苯基氨基甲酸酯基團(tuán)，隨后在酸性溶液中脫掉保護(hù)基團(tuán)還原6-位羥基，最后在6-位引入環(huán)己基氨基甲酸酯基團(tuán)，最終實(shí)現(xiàn)直鏈淀粉衍生物的區(qū)域選擇性合成。在此基礎(chǔ)上，將所合成的新型直鏈淀粉衍生物充分溶解后，運(yùn)用涂敷法將聚合物均勻涂覆在硅膠表面，采用勻漿法裝柱，制備新型直鏈淀粉類手性固定相。用高效液相色譜對(duì)所制備手性固定相的手性拆分性能進(jìn)行詳細(xì)表征。


圖1為本發(fā)明的具有不同氨基甲酸酯側(cè)鏈直鏈淀粉衍生物的合成路線；其中:
R% 5-二甲基苯基ij、或3，5-二氯苯基爿j 、或4-氯苯基Dei R2為環(huán)己基
Cl".......^
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圖2-1至圖2-9為用于評(píng)價(jià)本發(fā)明的手性固定相手性拆分性能的九種外消旋體的結(jié)構(gòu)式；其中:圖2-1為特羅杰堿，圖2-2為反式2，3-二苯基環(huán)氧乙燒，圖2-3為苯偶姻，圖2-4為2-苯基環(huán)己酮，圖2-5為2，2，2-三氟甲基_1_(9_蒽基)_乙醇，圖2_6為三乙?；徕?，圖2_7為黃燒酮，圖2_8為2，2_ 二甲基-1-苯基_丙醇，圖2_9為聯(lián)萘酌.。圖3為本發(fā)明所成的直鏈淀粉-[2，3- 二(3，5- 二氯苯基氨基甲酸酯)_6_環(huán)己基氨基甲酸酯]的核磁共振氫譜(1H-NMR) (500MHz，氘代吡啶，80°C )。圖4為直鏈淀粉-2，3- 二(3，5- 二甲基苯基氨基甲酸酯)_6_環(huán)己基氨基甲酸酯對(duì)于苯偶姻對(duì)映體的色譜拆分譜圖。圖5為三種直鏈淀粉類手性固定相對(duì)于九種外消旋體的手性拆分結(jié)果。
具體實(shí)施例方式下面舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)的描述:具體實(shí)施方式
一:1.取0.2g直鏈淀粉于80° C下真空干燥4h，然后在無(wú)水N，N-二甲基乙酰胺中攪拌回流12h ;冷卻至室溫后加入0.4g氯化鋰；繼續(xù)攪拌2h后，重新升溫至70° C，加入無(wú)水吡啶，回流4h后加入過(guò)量的三苯基氯甲烷，持續(xù)攪拌回流24h后停止反應(yīng)；冷卻至室溫，加入甲醇沉降過(guò)濾并洗滌，60° C真空干燥至恒重，產(chǎn)率為88%。2.將上述中間產(chǎn)物于80° C下繼續(xù)真空干燥4h，然后在無(wú)水吡啶中回流3h后加入過(guò)量的3，5-二甲基苯基異氰酸酯，在80° C下繼續(xù)回流16h后停止反應(yīng)，用甲醇充分洗滌并真空干燥。3.將上一步所得中間產(chǎn)物溶解于含有少量鹽酸(體積為四氫呋喃的1.8%)的四氫呋喃溶液中進(jìn)行水解，室溫下攪拌12h停止反應(yīng)；用甲醇洗滌并真空干燥，產(chǎn)率為82%。4.將 以上產(chǎn)物充分溶解于無(wú)水吡啶中高溫下回流2h，再加入過(guò)量的環(huán)己基異氰酸酯，80° C下繼續(xù)回流24h，檢測(cè)反應(yīng)體系中異氰酸酯已過(guò)量，停止反應(yīng)；用甲醇洗滌過(guò)濾并在60° C下真空干燥，最終獲得直鏈淀粉-[2，3-二(3，5-二甲基苯基)-6-環(huán)己基]氨基甲酸酯，產(chǎn)率為91%。5.將所合成的最終產(chǎn)物0.2g溶解于5mL四氫呋喃中，然后運(yùn)用涂敷法將聚合物均勻涂覆在大孔氨丙基硅膠(粒徑7 μ m、孔徑IOOnm)的表面，并采用勻漿法裝柱，完成直鏈淀粉-[2，3-二(3，5-二甲基苯基)-6-環(huán)己基]氨基甲酸酯手性固定相的制備。本具體實(shí)施方式
所獲得直鏈淀粉-[2，3-二(3，5_ 二甲基苯基)-6_環(huán)己基]氨基甲酸酯的產(chǎn)率高，且溶解性優(yōu)于具有同樣取代基的纖維素類衍生物。
具體實(shí)施方式
二:1.取0.2g直鏈淀粉于80° C下真空干燥4h，然后在無(wú)水N，N-二甲基乙酰胺中攪拌回流IOh ;冷卻至室溫后加入0.4g氯化鋰；繼續(xù)攪拌4h后，重新升溫至70° C，加入無(wú)水吡啶，回流3h后加入過(guò)量的三苯基氯甲烷，持續(xù)攪拌回流24h后停止反應(yīng)；冷卻至室溫，力口入甲醇沉降過(guò)濾并洗滌，60° C真空干燥至恒重，產(chǎn)率為85%。2.將上述中間產(chǎn)物于80° C下繼續(xù)真空干燥3h，然后在無(wú)水吡啶中回流3h后加入過(guò)量的3，5- 二氯苯基異氰酸酯，在80° C下繼續(xù)回流12h后停止反應(yīng)，用甲醇充分洗滌并真空干燥。3.將上一步所得中間產(chǎn)物溶解于含有少量鹽酸(體積為四氫呋喃的1.8%)的四氫呋喃溶液中進(jìn)行水解，室溫下攪拌12h停止反應(yīng)；用甲醇洗滌并真空干燥，產(chǎn)率為77%。4.將以上產(chǎn)物充分溶解于無(wú)水吡啶中高溫下回流4h，再加入過(guò)量的環(huán)己基異氰酸酯，80° C下繼續(xù)回流25h，檢測(cè)反應(yīng)體系中異氰酸酯已過(guò)量，停止反應(yīng)；用甲醇洗滌過(guò)濾并在60° C下真空干燥，最終獲得直鏈淀粉-[2，3-二(3，5-二氯苯基)-6-環(huán)己基]氨基甲酸酯，產(chǎn)率為95%。5.將所合成的最終產(chǎn)物0.2g溶解于5mL四氫呋喃中，然后運(yùn)用涂敷法將聚合物均勻涂覆在大孔氨丙基硅膠(粒徑7 μ m、孔徑IOOnm)的表面，并采用勻漿法裝柱，完成直鏈淀粉-[2，3-二(3，5-二氯苯基)-6-環(huán)己基]氨基甲酸酯手性固定相的制備。
本具體實(shí)施方式
所獲得直鏈淀粉-[2，3- 二(3，5- 二氯苯基)-6-環(huán)己基]氨基甲酸酯的溶解性優(yōu)于具有同樣取代基的纖維素類衍生物，并具有較好的手性識(shí)別能力。
具體實(shí)施方式
三:1.取0.2g直鏈淀粉于80° C下真空干燥4h，然后在無(wú)水N，N-二甲基乙酰胺中攪拌回流IOh ;冷卻至室溫后加入0.4g氯化鋰；繼續(xù)攪拌4h后，重新升溫至70° C，加入無(wú)水吡啶，回流4h后加入過(guò)量的三苯基氯甲烷，持續(xù)攪拌回流23h后停止反應(yīng)；冷卻至室溫，加入甲醇沉降過(guò)濾并洗滌，60° C真空干燥至恒重，產(chǎn)率為90%。2.將上述中間產(chǎn)物于80° C下繼續(xù)真空干燥3h，然后在無(wú)水吡啶中回流4h后加入過(guò)量的4-氯苯基異氰酸酯，在80° C下繼續(xù)回流12h后停止反應(yīng)，用甲醇充分洗滌并真空干燥。

3.將上一步所得中間產(chǎn)物溶解于含有少量鹽酸(體積為四氫呋喃的1.9%)的四氫呋喃溶液中進(jìn)行水解，室溫下攪拌12h停止反應(yīng)；用甲醇洗滌并真空干燥，產(chǎn)率為75%。4.將以上產(chǎn)物充分溶解于無(wú)水吡啶中高溫下回流4h，再加入過(guò)量的環(huán)己基異氰酸酯，80° C下繼續(xù)回流25h，檢測(cè)反應(yīng)體系中異氰酸酯已過(guò)量，停止反應(yīng)；用甲醇洗滌過(guò)濾并在60° C下真空干燥，最終獲得直鏈淀粉-[2，3-二(4-氯苯基)-6-環(huán)己基]氨基甲酸酯，產(chǎn)率為92%。5.將所合成的最終產(chǎn)物0.2g溶解于6mL四氫呋喃中，然后運(yùn)用涂敷法將聚合物均勻涂覆在大孔氨丙基硅膠(粒徑7 μ m、孔徑IOOnm)的表面，并采用勻漿法裝柱，完成直鏈淀粉-[2，3-二(4-氯苯基)-6-環(huán)己基]氨基甲酸酯手性固定相的制備。本具體實(shí)施方式
所獲得直鏈淀粉-[2，3-二(4-氯苯基)-6_環(huán)己基]氨基甲酸酯的溶解性優(yōu)于具有同樣取代基的纖維素類衍生物，并具有較好的手性識(shí)別能力。圖3為本發(fā)明所成的直鏈淀粉-[2，3-二(3，5_ 二氯苯基氨基甲酸酯)_6_環(huán)己基氨基甲酸酯]的核磁共振氫譜(1H-NMR) (500MHz，氘代吡啶，80°C )。從圖3中可以看到，所合成衍生物的結(jié)構(gòu)規(guī)整，且符合預(yù)期合成結(jié)構(gòu)目標(biāo)。而圖5的表中的色譜結(jié)果表明，該新型直鏈淀粉類手性固定相對(duì)各種外消旋體顯示出優(yōu)秀的手性拆分能力，尤其對(duì)于文中五種對(duì)映體，分別為特羅杰堿(圖2-1)、反式2，3- 二苯基環(huán)氧乙燒(圖2-2)、苯偶姻(圖2-3)、二乙?；徕?圖2-6)和黃烷酮(圖2-7)對(duì)映體可實(shí)現(xiàn)完全的基線分離，而且對(duì)于三種對(duì)映體，分別為特羅杰堿(圖2-1)、2_苯基環(huán)己酮(圖2-4)和三乙?；徕?圖2-6)的分離效果已超過(guò)了目前市售商品化手性柱中拆分性能優(yōu)異且單一取代的Chiralpak AD和另一種具有單一取代基的直鏈淀粉類手性固定相ADCPC (直鏈淀粉-三(3，5- 二氯苯基氨基甲酸酯))，表明所制備的新型具有選擇性側(cè)鏈的直鏈淀粉類手性固定相具有較大的實(shí)用價(jià)值和市場(chǎng)開(kāi)發(fā)潛力。其中，新型直鏈淀粉衍生物一直鏈淀粉_2，3- 二(3，5- 二氯苯基氨基甲酸酯)-6_環(huán)己基氨基甲酸酯對(duì)于苯偶姻對(duì)映體(圖2-3)的色譜拆分譜圖示于圖4中，從圖中可以看到該新型手性固定相對(duì)于苯偶姻對(duì)映體實(shí)現(xiàn)了完全的基線分離，且分離效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)商品化手性柱Chiralpak AD和ADCPC。
權(quán)利要求
1.一種具有不同氨基甲酸酯側(cè)鏈直鏈淀粉的制備方法，其特征是: 步驟一:直鏈淀粉于80° C下真空干燥2-8h，然后在無(wú)水N，N-二甲基乙酰胺中攪拌回流8-16h ;冷卻至室溫后加入直鏈淀粉質(zhì)量的2倍的氯化鋰；繼續(xù)攪拌2-5h后，重新升溫至70° C，加入無(wú)水吡啶，回流2-4h后加入過(guò)量的三苯基氯甲烷，持續(xù)攪拌回流18-24h后停止反應(yīng)；冷卻至室溫，加入甲醇沉降過(guò)濾并洗滌，40-60° C真空干燥至恒重； 步驟二:將步驟一所得產(chǎn)物于80° C下繼續(xù)真空干燥2-6h，然后在無(wú)水吡啶中回流2-6h后加入過(guò)量的苯基異氰酸酯，在80° C下繼續(xù)回流12-16h后停止反應(yīng)，用甲醇充分洗滌并真空干燥； 步驟三:將步驟二所得中間產(chǎn)物溶解于含有鹽酸的四氫呋喃溶液中進(jìn)行水解，室溫下攪拌12h停止反應(yīng)；仍用甲醇洗滌并真空干燥； 步驟四:將步驟三所得產(chǎn)物充分溶解于無(wú)水吡啶中80° C下回流2-6h，再加入過(guò)量的環(huán)己基異氰酸酯，60-80° C下繼續(xù)回流16-30h，檢測(cè)反應(yīng)體系中異氰酸酯已過(guò)量，停止反應(yīng)，加入甲醇，充分洗滌、過(guò)濾并在40-60° C下真空干燥得到具有氨基甲酸酯側(cè)鏈直鏈淀粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有不同氨基甲酸酯側(cè)鏈直鏈淀粉的制備方法，其特征是:所述的苯基異氰酸酯具有NCO-R1結(jié)構(gòu)通式，其中NCO-為異氰酸酯基團(tuán)，R1為3，5- 二甲基苯基、3，5- 二氯苯基或4-氯苯基中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有不同氨基甲酸酯側(cè)鏈直鏈淀粉的制備方法，其特征是:鹽酸的體積為四氫呋喃的1_3%。
4.一種具有不同氨基甲酸酯側(cè)鏈直鏈淀粉類手性固定相的制備方法，其特征是: 將具有氨基甲酸酯側(cè) 鏈直鏈淀粉溶解于四氫呋喃中，充分溶解后運(yùn)用涂敷法均勻涂覆在大孔氨丙基硅膠的表面，并采用勻漿法裝柱，完成手性固定相的制備。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種具有不同氨基甲酸酯側(cè)鏈直鏈淀粉及手性固定相的制備方法。直鏈淀粉真空干燥，然后在無(wú)水N,N-二甲基乙酰胺中攪拌回流，冷卻至室溫后加入氯化鋰，重新升溫，加入無(wú)水吡啶，回流后加入過(guò)量的三苯基氯甲烷，持續(xù)攪拌回流；真空干燥后在無(wú)水吡啶中回流后加入過(guò)量的苯基異氰酸酯，停止反應(yīng)用甲醇充分洗滌并真空干燥；溶解于含有鹽酸的四氫呋喃溶液中進(jìn)行水解；充分溶解于無(wú)水吡啶中，再加入過(guò)量的環(huán)己基異氰酸酯，停止反應(yīng)加入甲醇，真空干燥得到具有氨基甲酸酯側(cè)鏈直鏈淀粉。本發(fā)明采用的直鏈淀粉來(lái)源廣泛、價(jià)廉易得，而且合成工藝簡(jiǎn)單、成熟、易于控制，產(chǎn)率高?？捎糜诖笠?guī)模的批量生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C08B33/00GK103172756SQ201310092209
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月21日
發(fā)明者沈軍, 劉雙燕, 趙勇強(qiáng) 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)