本發(fā)明涉及包括液相色譜和固相萃取的色譜樣品分離的領(lǐng)域并且具體來(lái)說(shuō)，其涉及在色譜樣品分離中用作固定相的材料和材料的合成。本發(fā)明尤其涉及用作混合型固定相的材料。本發(fā)明進(jìn)一步涉及含有固定相的色譜柱和其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

液相色譜(lc)(例如hplc與uhplc)和固相萃取(spe)通常地用于分析和制備色譜應(yīng)用兩者。在這些色譜技術(shù)中，通過(guò)將液體流動(dòng)相中的樣品輸送通過(guò)柱中的固定相，從而由于每個(gè)組分的流動(dòng)相和固定相之間不同的分配(即組分具有不同的分配系數(shù))使得樣品分離到其組分中來(lái)實(shí)現(xiàn)包含組分混合物(也被稱(chēng)為分析物)的樣品的分離。固定相通常以顆粒床的形式填充在柱內(nèi)，或者以單體材料的形式保持在柱中。

無(wú)孔顆粒床具有相對(duì)較低樣品容量。因此，通常使用含有孔隙的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的多孔顆粒來(lái)增加固定相的表面積并由此改良分離的容量。多孔顆?？梢允峭耆嗫椎?，其中孔隙延伸貫穿顆粒的主體。作為完全多孔顆粒的一個(gè)替代方案，近年來(lái)已使用所謂的熔融核顆粒，其也被稱(chēng)為表面多孔顆粒。這些顆粒為具有無(wú)孔核(也被稱(chēng)為熔融或固體核)的顆粒并且僅在圍繞無(wú)孔核的外層或區(qū)域中是多孔的。二氧化硅顆粒通常用作固定相，作為無(wú)孔、完全多孔或表面多孔顆粒中的任一者。

針對(duì)分析物的固定相的選擇性主要通過(guò)柱化學(xué)性質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)，其在lc分離中是至關(guān)重要的。盡管反相(rp)柱(例如包含c18固定相的柱)最常用于醫(yī)藥應(yīng)用中，但其通常無(wú)法保留高度極性分子(例如抗衡離子)并無(wú)法提供有限選擇性。取而代之，離子交換(iex)色譜通常用于分離離子或可電離分子。然而，由于疏水性保留率不足，iex在有機(jī)分子分離中的使用受到限制。離子對(duì)色譜可以通過(guò)使離子分析物在反相上得到分離來(lái)幫助緩解前述困難，但其缺陷在于，其通常需要延長(zhǎng)的平衡時(shí)間、與質(zhì)譜(ms)不相容的具有高鹽分的復(fù)雜流動(dòng)相及專(zhuān)用柱。

混合型色譜通過(guò)利用提供反相及離子交換保留機(jī)制的固定相來(lái)提供對(duì)前述難題的可行解決方案?；旌闲头椒ǖ膬?yōu)點(diǎn)在于柱選擇性可易于通過(guò)調(diào)整流動(dòng)相離子強(qiáng)度、ph和/或有機(jī)溶劑濃度來(lái)調(diào)節(jié)。因此，混合型柱的選擇性不僅與反相柱的選擇性互補(bǔ)，且其允許在不同的適當(dāng)條件下產(chǎn)生對(duì)所給柱的多種互補(bǔ)選擇性?；旌闲蜕V非常適合于保留離子型、疏水性(例如萘普生(naproxen))或親水性(例如na⁺和cl^-離子)分析物，并且不需要離子配對(duì)劑，由此顯著改良與ms的相容性。在c18柱上存在問(wèn)題的涉及親水性可電離化合物的諸多應(yīng)用容易在混合型柱上得到解決。由于混合型技術(shù)優(yōu)于常規(guī)色譜的優(yōu)點(diǎn)，諸如其高分辨率、可調(diào)節(jié)的選擇性、高樣品裝載量和其不需要離子配對(duì)劑，其使用已正在快速增長(zhǎng)。

混合型介質(zhì)可以基于柱化學(xué)性質(zhì)分類(lèi)成至少四類(lèi)。第一種類(lèi)型包括兩種不同固定相(rp和iex)的摻合物(如賽默科技(thermoscientific)hypersil^tmduetc18/scx混合型離子交換柱)。第二種類(lèi)型涉及通過(guò)結(jié)合步驟中的rp和iex配體的混合物(如alltech^tm混合型柱)調(diào)節(jié)的結(jié)合二氧化硅。ep2745903a1(戴安(dionex))披露了結(jié)合到固體載體的兩種或大于兩種不同色譜部分的用途，其具有陰離子交換能力、陽(yáng)離子交換能力、反相能力或親水性相互作用能力。盡管這些前兩種類(lèi)型的介質(zhì)的合成相對(duì)簡(jiǎn)單，但其在諸多應(yīng)用中的使用受到不穩(wěn)定的選擇性限制，主要是由于rp和iex配體結(jié)合位點(diǎn)之間的水解穩(wěn)定性的不同。

第三種和第四種類(lèi)型的混合型介質(zhì)為更為新近的并且使用含有共價(jià)連接到二氧化硅顆粒的rp和iex官能團(tuán)的官能性硅烷基配體。同時(shí)rp和iex結(jié)合位點(diǎn)之間的恒定比大大改良這些材料中的選擇性穩(wěn)健性，其為第三種和第四種類(lèi)型之間存在的明顯區(qū)別。第三種類(lèi)型的材料使用iex嵌入型烷基硅烷基配體來(lái)調(diào)節(jié)二氧化硅并且可以被視為iex調(diào)節(jié)rp填充(如來(lái)自sielctechnologies的primesep^tm和obelisc^tm柱)。其它披露內(nèi)容包含于us2005-0023203a和us2006-0169638a中。相比而言，第四種類(lèi)型材料使用iex尖端硅烷配體以官能化二氧化硅襯底，(如us7,402,243中所揭示且實(shí)施于來(lái)自賽默飛世爾科技(thermofisherscientific)的acclaim^tm混合型柱)。

利用與兩性離子端基組合的疏水性鏈的技術(shù)被稱(chēng)為固定化人工膜色譜(iamc)。wo89/08130、wo91/11241及d.e.cohen和m.r.leonard,《脂質(zhì)研究雜志(journaloflipidresearch)》,第36卷,1995,第2251-2260頁(yè)描述了這一應(yīng)用和相關(guān)化學(xué)結(jié)構(gòu)。具體地說(shuō)，疏水性鏈和兩性離子部分旨在模仿生物膜且被設(shè)計(jì)成用于分離生物分子。

us2010/0300971a披露了在不存在反相組分的情況下，結(jié)合到親水性相互作用液相色譜(hilic)的固體載體的磷酸膽堿型兩性離子部分。規(guī)定了負(fù)電荷與10個(gè)原子的固體載體之間的最大距離。

在greco等人，《分離科學(xué)雜志(j.sep.sci.)》,2013,36,8,1379-1388中描述了一種其中反相柱與兩性離子相柱串聯(lián)耦合的技術(shù)，而明顯的缺陷在于需要兩個(gè)分離柱。

在l.w.yu等人，《hplc中的兩性離子固定相(zwitterionicstationaryphasesinhplc)》,《色譜科學(xué)雜志(journalofchromatographicscience)》,第27卷,1989年4月,第176-185頁(yè)中披露了兩性離子配體，其中相對(duì)較短乙基或苯基間隔基用作與襯底的連接基團(tuán)，限制了其對(duì)反相色譜的有效性。

在被稱(chēng)為動(dòng)態(tài)涂布的另一種方法中，rp二氧化硅已與例如具有疏水性尾基的兩性離子表面活性劑混合。表面活性劑的疏水性尾部和結(jié)合到二氧化硅的疏水性基團(tuán)結(jié)合在一起并且形成共混合物。由于兩種組分并不彼此共價(jià)連接，因此存在從系統(tǒng)損失兩性離子表面活性劑的較大可能性，由此改變色譜特征。所述相的論述和兩性離子相的一般概述可見(jiàn)于e.p.nesterenko等人，《分析化學(xué)學(xué)報(bào)(analyticachimicaacta)》652(2009)3-21中。

已藉由經(jīng)由靜電引力涂布具有親水性帶電荷表面的多孔固體載體制備出混合型分離介質(zhì)的新近研發(fā)類(lèi)別，所述固體載體含有具有相反電荷的聚合物膠乳顆粒(參見(jiàn)《色譜a雜志(journalofchromatographya)》,1218(2011)3407-3412和來(lái)自賽默飛世爾科技的acclaim^tmtrinity柱)由于膠乳顆粒的粒度(>50nm)大于多孔固體載體的孔隙的尺寸(<30nm)，載體的外表面通過(guò)帶電荷膠乳顆粒受到官能化，同時(shí)孔隙內(nèi)區(qū)域完好且保持其初始官能性和特性。因此，尺寸排阻作用提供孔隙內(nèi)區(qū)域與外表面之間的有效空間分離，以使得所得材料同時(shí)提供陽(yáng)離子交換及陰離子交換特性。另外，當(dāng)用親水性相互作用液相色譜(hilic)和離子交換混合型官能團(tuán)調(diào)節(jié)多孔固體載體時(shí)，用帶電荷膠乳顆粒涂布之后，所得材料提供親水性相互作用液相色譜(hilic)、陽(yáng)離子交換和陰離子交換官能團(tuán)(x.liu和c.a.pohl,《分離科學(xué)雜志》2010,33,779-786)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種共價(jià)連接到襯底的兩性離子配體，其優(yōu)選用于色譜材料中，其中所述配體具有通式i：

其中離子基團(tuán)彼此具有相反電荷，疏水性連接基團(tuán)的組合鏈長(zhǎng)中存在至少10個(gè)碳原子，并且配體用于通過(guò)硅烷基連接到襯底。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種包含共價(jià)結(jié)合到襯底的兩性離子配體的色譜材料，其中所述配體經(jīng)由硅烷基結(jié)合到襯底。色譜材料適用作lc或spe分離中的固定相。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中配體具有式ii：

其中

r¹、r²、r³獨(dú)立地選自羥基、鹵素原子、烷氧基、二烷基氨基、?；?、烷基、雜烷基、芳基、雜芳基或雜環(huán)烷基；

l¹、l²和l³獨(dú)立地為疏水性部分；各含有2到30個(gè)碳原子，其中l(wèi)¹、l²和l³的組合鏈長(zhǎng)中存在至少10個(gè)碳原子；

x為o原子、s原子、酰胺基或磺酰胺基；

n為0或1；

r⁴、r⁵獨(dú)立地選自氫原子或含有1到20個(gè)碳原子的烴部分；并且

rf是帶負(fù)電荷離子部分，其包含磺酸、羧酸或膦酸官能團(tuán)。rf可以是選自由以下組成的群組的帶負(fù)電荷部分：磺酸、羧酸和膦酸官能團(tuán)。

結(jié)合配體材料由此可以由以下通式表示：

并且例如，伴隨由下式表示的二氧化硅襯底：

在結(jié)合配體中，r²基團(tuán)是被配置成用于連接到襯底中的原子的氧原子。在結(jié)合配體中，除了所提及的基團(tuán)以外，r¹和r³也可獨(dú)立地是被配置成用于連接到襯底中的原子(例如相鄰襯底原子)的氧原子或被配置成用于連接到相鄰配體的硅原子的氧原子。舉例而言，在襯底為二氧化硅襯底的情況下，r¹和r³基團(tuán)中的至少一個(gè)可以是被配置成用于連接到二氧化硅襯底中的硅原子(例如相鄰硅原子)的氧原子。

結(jié)合到適合襯底的本發(fā)明的配體提供為兩性離子/反相混合型色譜材料的組合物。其包含含有疏水性相互作用和兩性離子官能團(tuán)的共價(jià)結(jié)合有機(jī)層。疏水性連接基團(tuán)提供反相色譜官能團(tuán)，而帶兩性離子的基團(tuán)提供離子相互作用色譜官能團(tuán)。使用所述材料的優(yōu)選的色譜分離化學(xué)性質(zhì)為具有離子相互作用能力(例如陰離子相互作用能力)的反相。材料還可提供基于親水性相互作用(hilic)的分析物的分離。因此，在實(shí)施例中，材料可以提供反相、hilic和離子相互作用(例如陰離子相互作用)特性。分離模式通常取決于流動(dòng)相組成。分離模式可以通過(guò)選擇或調(diào)整流動(dòng)相組成來(lái)加以選擇或控制。

不同于其它混合型材料或固定相，本發(fā)明提供一類(lèi)提供反相(rp)保留部分和總凈電荷為零或接近零(大體上為零)的兩性離子部分的分離材料。在一些實(shí)施例的情況下，取決于色譜分離中的流動(dòng)相的ph，材料可以表現(xiàn)為rp材料，具有少量陰離子相互作用混合型材料的rp或具有少量陽(yáng)離子相互作用混合型材料的rp，或表現(xiàn)為hilic材料。例如當(dāng)以下條件成立時(shí)，情況就是如此：1.)離子基團(tuán)中的至少一個(gè)為二級(jí)胺、三級(jí)胺、羧酸基或膦酸基，換句話(huà)說(shuō)，ph依賴(lài)性基團(tuán)；和2.)襯底在比如1到12的寬ph范圍中為穩(wěn)定的，以使得總電荷態(tài)可實(shí)際上通過(guò)ph調(diào)變。材料具有諸多益處，如對(duì)廣泛范圍的應(yīng)用的獨(dú)特選擇性、靈活的化學(xué)性質(zhì)，使得取決于特定應(yīng)用，表面化學(xué)性質(zhì)可因此得到調(diào)整。材料具有分離疏水性和離子分析物的能力。此外，材料不需要延長(zhǎng)的平衡時(shí)間和離子對(duì)色譜所需的復(fù)雜流動(dòng)相?？們綦姾蔀榱愕膬尚噪x子部分的使用意指可以將較低鹽含量用于流動(dòng)相中。

附圖說(shuō)明

圖1顯示制備本發(fā)明材料的途徑的第一組實(shí)施例。

圖2顯示制備本發(fā)明材料的途徑的另一組實(shí)施例。

圖3顯示制備本發(fā)明材料的途徑的又一組實(shí)施例。

圖4顯示制備本發(fā)明材料的途徑的又另一組實(shí)施例。

圖5顯示制備本發(fā)明材料的途徑的再一組實(shí)施例。

圖6顯示制備本發(fā)明材料的途徑的再另一組實(shí)施例。

圖7顯示制備本發(fā)明材料的途徑的另一實(shí)施例。

圖8顯示制備本發(fā)明材料的途徑的又一實(shí)施例。

圖9顯示相23a的疏水性特性。

圖10顯示相23a的陰離子交換特性。

圖11顯示相23a的hilic特性。

圖12顯示溶劑組成對(duì)相23a的保留特性的影響。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)將更詳細(xì)地描述本發(fā)明的各種優(yōu)選的特征、實(shí)施例和實(shí)例。

定義：

在本文中，術(shù)語(yǔ)“兩性離子”配體指的是含有正和負(fù)電荷并且?guī)в辛慊虼篌w上為零的凈電荷的分子。

在本文中，術(shù)語(yǔ)“烴”等等(例如烴部分)包括如本文中所定義的烷基和芳基。在本文中，術(shù)語(yǔ)疏水性部分等等(例如疏水性連接基團(tuán)等)包括如本文中所定義的烷基和芳基。

在本文中，與疏水性連接基團(tuán)和其相應(yīng)特定實(shí)施例(例如l¹+l²和l³)有關(guān)的術(shù)語(yǔ)“鏈長(zhǎng)”在第一種情況(例如l¹+l²)中意指硅烷基的硅原子與中央帶電荷基團(tuán)(例如帶正電荷氮原子)之間的最短鏈長(zhǎng)，且在第二種情況(例如l³)中意指中央帶電荷基團(tuán)(例如帶正電荷氮原子)與末端帶電荷基團(tuán)(例如帶正電荷基團(tuán))之間的最短鏈長(zhǎng)。疏水性連接基團(tuán)的組合鏈長(zhǎng)意指疏水性連接基團(tuán)的鏈長(zhǎng)的全部，亦即總和。

因此，在直鏈的情況下，鏈長(zhǎng)簡(jiǎn)單地編號(hào)為，例如：

鏈分支未包括在鏈長(zhǎng)數(shù)中，呈例如：

在芳基的情況下，對(duì)最短鏈中的碳原子數(shù)目進(jìn)行計(jì)數(shù)，使得在苯環(huán)中，對(duì)位鍵的鏈長(zhǎng)數(shù)計(jì)為4并且間位鍵的鏈長(zhǎng)數(shù)計(jì)為3，例如：

任何雜原子不計(jì)為鏈長(zhǎng)中的碳原子。

除非另外說(shuō)明，否則在本文中，單獨(dú)或作為另一取代基的一部分的術(shù)語(yǔ)“烷基”意指直鏈或支鏈或環(huán)烴自由基或其組合，其可以是完全飽和、單或多不飽和并且可包括具有一定數(shù)目的所指示的碳原子(即，c1-c10意指一到十個(gè)碳)的二價(jià)和多價(jià)自由基。飽和烴類(lèi)自由基的實(shí)例包括(但不限于)以下基團(tuán)：如甲基、乙基、正丙基(例如，-ch2-ch2-ch3、-ch2-ch2-ch2-)、異丙基、正丁基、叔丁基、異丁基、仲丁基、環(huán)己基、(環(huán)己基)甲基、環(huán)丙基甲基、例如正戊基、正己基、正庚基、正辛基等的同系物和異構(gòu)體。不飽和烷基是具有一或多個(gè)雙鍵或三鍵的烷基。不飽和烷基的實(shí)例包括(但不限于)乙烯基、2-丙烯基、巴豆基、2-異戊烯基、2-(丁二烯基)、2,4-戊二烯基、3-(1,4-戊二烯基)、乙炔基、1-和3-丙炔基、3-丁炔基以及高級(jí)同系物和異構(gòu)體。除非另外指出，否則術(shù)語(yǔ)“烷基”還意指包括以下更詳細(xì)定義的那些烷基衍生物，例如“雜烷基”。限于烴基的烷基稱(chēng)為“同烷基”。術(shù)語(yǔ)“烷基”也可意指“亞烷基”或“烷基二基”以及在其中烷基為二價(jià)自由基的那些情況下的次烷基。

典型烷基包括(但不限于)：甲基；乙基，如乙烷基、乙烯基、乙炔基；丙基，如丙-1-基、丙-2-基、環(huán)丙-1-基、丙-1-烯-1-基、丙-1-烯-2-基、丙-2-烯-1-基(烯丙基)、環(huán)丙-1-烯-1-基；環(huán)丙-2-烯-1-基、丙-1-炔-1-基、丙-2-炔-1-基等；丁基，諸如丁-1-基、丁-2-基、2-甲基-丙-1-基、2-甲基-丙-2-基、環(huán)丁-1-基、丁-1-烯-1-基、丁-1-烯-2-基、2-甲基-丙-1-烯-1--基、丁-2-烯-1-基、丁-2-烯-2-基、丁-1,3-二烯-1-基、丁-1,3-二烯-2-基、環(huán)丁-1-烯-1-基、環(huán)丁-1-烯-3-基、環(huán)丁-1,3-二烯-1-基、丁-1-炔-1-基、丁-1-炔-3-基、丁-3-炔-1-基等；等等。

在本文中，單獨(dú)或作為另一取代基的一部分的術(shù)語(yǔ)“亞烷基”或“烷基二基”意指衍生自烷基的二價(jià)自由基，例如(但不限于)-ch2ch2ch2-(丙烯或丙烷-1,3-二基)，并且進(jìn)一步包括以下所述的那些基團(tuán)，如“伸雜烷基”。通常，烷基(或亞烷基)將具有1到約30個(gè)碳原子、優(yōu)選1到約25個(gè)碳原子、更優(yōu)選1到約20個(gè)碳原子、甚至更優(yōu)選1到約15個(gè)碳原子并且最優(yōu)選1到約10個(gè)碳原子?！暗吞紨?shù)烷基”、“低碳數(shù)亞烷基”或“低碳數(shù)烷基二基”為較短鏈烷基、亞烷基或烷基二基，一般具有約10個(gè)或更少碳原子、約8個(gè)或更少碳原子、約6個(gè)或更少碳原子或約4個(gè)或更少碳原子。

在本文中，單獨(dú)或作為另一取代基的一部分的術(shù)語(yǔ)“次烷基”意指衍生自烷基的二價(jià)自由基，例如(但不限于)ch3ch2ch2＝(亞丙基)。通常，次烷基將具有1到約30個(gè)碳原子、優(yōu)選1到約25個(gè)碳原子、更優(yōu)選1到約20個(gè)碳原子、甚至更優(yōu)選1到約15個(gè)碳原子并且最優(yōu)選1到約10個(gè)碳原子?！暗吞紨?shù)烷基”或“低碳數(shù)次烷基”為較短鏈烷基或次烷基，一般具有約10個(gè)或更少碳原子、約8個(gè)或更少碳原子、約6個(gè)或更少碳原子或約4個(gè)或更少碳原子。

在本文中，術(shù)語(yǔ)“烷氧基”、“烷氨基”和“烷硫基”(或硫代烷氧基)用于其常規(guī)的含義，并且是指分別經(jīng)由氧原子、氨基或硫原子連接至分子的其余部分的那些烷基。

除非另外說(shuō)明，否則在本文中，單獨(dú)或與另一個(gè)術(shù)語(yǔ)組合的術(shù)語(yǔ)“雜烷基”意指穩(wěn)定直鏈或支鏈或環(huán)烴自由基或其組合，包含規(guī)定數(shù)目的碳原子和至少一個(gè)選自由以下組成的群組的雜原子：o、n、si、s和b，且其中可任選地氧化氮和硫原子，并且可任選地季銨化氮雜原子。雜原子o、n、b、s和si可位于雜烷基的任何內(nèi)部位置處或在烷基連接至分子的其余部分的位置處。實(shí)例包括(但不限于)-ch2-ch2-o-ch3、-ch2-ch2-nhch3、-ch2-ch2-n(ch3)-ch3、-ch2-s-ch2-ch3、-ch2-ch2、-s(o)-ch3、-ch2-ch2-s(o)2-ch3、-ch＝ch-o-ch3、-si(ch3)3、-ch2-ch＝n-och3和-ch＝ch-n(ch3)-ch3。至多兩個(gè)雜原子可以是連續(xù)的，例如-ch2-nh-och3和-ch2-o-si(ch3)3。類(lèi)似地，單獨(dú)或作為另一取代基的一部分的術(shù)語(yǔ)“亞雜烷基”意指衍生自雜烷基的二價(jià)自由基，例如(但不限于)-ch2-ch2-s-ch2-ch2-和-ch2-s-ch2-ch2-nh-ch2-。對(duì)于亞雜烷基而言，雜原子也可占據(jù)鏈末端(例如，亞烷氧基、亞烷二氧基、亞烷氨基、亞烷二氨基等)中的任一者或兩者。任選地，對(duì)于亞烷基和亞雜烷基連接基團(tuán)而言，連接基團(tuán)的式子的書(shū)寫(xiě)方向并不表示連接基團(tuán)的定向。舉例而言，式-co2r'-任選地表示-c(o)or'及-oc(o)r'。

除非另外說(shuō)明，否則在本文中，單獨(dú)或與其它術(shù)語(yǔ)組合的術(shù)語(yǔ)“環(huán)烷基”和“雜環(huán)烷基”分別表示“烷基”和“雜烷基”的環(huán)狀形式。另外，對(duì)于雜環(huán)烷基而言，雜原子可以占據(jù)雜環(huán)連接到分子的其余部分的位置。環(huán)烷基的實(shí)例包括(但不限于)環(huán)戊基、環(huán)己基、1-環(huán)己烯基、3-環(huán)己烯基、環(huán)庚基等。雜環(huán)烷基的實(shí)例包括(但不限于)：1-(1,2,5,6-四氫吡啶基)、1-哌啶基、2-哌啶基、3-哌啶基、4-嗎啉基、3-嗎啉基、四氫呋喃-2-基、四氫呋喃-3-基、四氫噻吩-2-基、四氫噻吩-3-基、1-哌嗪基、2-哌嗪基等。

除非另外說(shuō)明，否則在本文中，單獨(dú)或作為另一取代基的一部分的術(shù)語(yǔ)“鹵基”或“鹵素”意指氟、氯、溴或碘原子。另外，如“鹵烷基”的術(shù)語(yǔ)意指包括單鹵烷基和多鹵烷基。舉例來(lái)說(shuō)，術(shù)語(yǔ)“鹵(c1-c4)烷基”意指包括(但不限于)三氟甲基、2,2,2-三氟乙基、4-氯丁基、3-溴丙基等。

除非另外說(shuō)明，否則在本文中，術(shù)語(yǔ)“芳基”意指可以是單環(huán)或稠合在一起或共價(jià)連接的多個(gè)環(huán)(優(yōu)選1到3個(gè)環(huán))的多不飽和芳香族取代基。術(shù)語(yǔ)“雜芳基”是指含有選自n、o、s、si和b的一到四個(gè)雜原子的芳基(或環(huán))，其中任選地氧化氮原子和硫原子，并且任選地季銨化氮原子。雜芳基可以通過(guò)雜原子連接到分子的其余部分。芳基和雜芳基的非限制性實(shí)例包括苯基、1-萘基、2-萘基、4-聯(lián)苯基、1-吡咯基、2-吡咯基、3-吡咯基、3-吡唑基、2-咪唑基、4-咪唑基、吡嗪基、2-噁唑基、4-噁唑基、2-苯基-4-噁唑基、5-噁唑基、3-異噁唑基、4-異噁唑基、5-異噁唑基、2-噻唑基、4-噻唑基、5-噻唑基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-噻吩基、3-噻吩基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、2-嘧啶基、4-嘧啶基、5-苯并噻唑基、嘌呤基、2-苯并咪唑基、5-吲哚基、1-異喹啉基、5-異喹啉基、2-喹喔啉基、5-喹喔啉基、3-喹啉基和6-喹啉基。以上所指出的芳基和雜芳基環(huán)系統(tǒng)中的每一個(gè)的取代基選自下文所述的可接受取代基的群組。

為簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，當(dāng)在本文中，術(shù)語(yǔ)“芳基”與其它術(shù)語(yǔ)組合使用(例如，芳氧基、芳基硫氧基、芳烷基)時(shí)，其包括如上所定義的芳基和雜芳基環(huán)兩者。因此，術(shù)語(yǔ)“芳烷基”意指包括芳基連接到烷基的那些基團(tuán)(例如，苯甲基、苯乙基、吡啶基甲基等)，所述烷基包括碳原子(例如，亞甲基)已經(jīng)被例如氧原子(例如，苯氧基甲基、2-吡啶氧基甲基、3-(1-萘氧基)丙基等)取代的那些烷基。

上述術(shù)語(yǔ)中的每一個(gè)(例如，“烷基”、“雜烷基”、“芳基”和“雜芳基”)意指包括所指示基團(tuán)的被取代和未被取代的兩種形式。以下提供用于各類(lèi)基團(tuán)的優(yōu)選取代基。

烷基和雜烷基(包括通常被稱(chēng)為亞烷基、烯基、亞雜烷基、雜烯基、炔基、環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、環(huán)烯基和雜環(huán)烯基的那些基團(tuán))的取代基一般被稱(chēng)為“烷基取代基”，并且其可以是選自(但不限于)以下的多種基團(tuán)中的一或多個(gè)：被取代或未被取代的芳基、被取代或未被取代的雜芳基、被取代或未被取代的雜環(huán)烷基、-or'、＝o、＝nr'、＝n-or'、-nr'r”、-sr'、-鹵素、-sir'r”r”'、-oc(o)r'、-c(o)r'、-co2r'、-conr'r”、-oc(o)nr'r”、-nr”c(o)r'、-nr'-c(o)nr”r”'、-nr”c(o)2r'、-nr-c(nr'r”r”')＝nr””、-nr-c(nr'r”)＝nr”'、-s(o)r'、-s(o)2r'、-os(o)2r'、-s(o)2nr'r”、-nrso2r'、-cn和-no2，數(shù)目在零到(2m'+1)范圍內(nèi)，其中m'為所述基團(tuán)中的碳原子總數(shù)。r'、r”、r”'和r””各優(yōu)選獨(dú)立地是指氫、被取代或未被取代的雜烷基、被取代或未被取代的芳基(例如被1-3個(gè)鹵素取代的芳基)、被取代或未被取代的烷基、烷氧基或硫代烷氧基或芳烷基。當(dāng)本發(fā)明化合物包括大于一個(gè)r基團(tuán)時(shí)，例如，當(dāng)存在r、r'、r”、r”'和r””基團(tuán)中的大于一個(gè)時(shí)，獨(dú)立地選擇每一個(gè)r基團(tuán)，r'、r”、r”'和r””基團(tuán)也如此。當(dāng)r'與r”連接到同一氮原子時(shí)，其可以與所述氮原子組合形成5元、6元或7元環(huán)。舉例來(lái)說(shuō)，-nr'r”意指包括(但不限于)1-吡咯烷基和4-嗎啉基。從以上取代基的論述可知，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，術(shù)語(yǔ)“烷基”意指包括包括結(jié)合到除氫基以外基團(tuán)的碳原子的基團(tuán)，如鹵烷基(例如，-cf3和-ch2cf3)和?；?例如，-c(o)ch3、-c(o)cf3、-c(o)ch2och3等)。

類(lèi)似于針對(duì)烷基描述的取代基，針對(duì)芳基和雜芳基的取代基一般被稱(chēng)為“芳基取代基”。所述取代基選自例如：在芳環(huán)系統(tǒng)上的零到開(kāi)放價(jià)態(tài)總數(shù)范圍內(nèi)的數(shù)目的被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的芳基、被取代或未被取代的雜芳基、被取代或未被取代的雜環(huán)烷基、-or'、＝o、＝nr'、＝n-or'、-nr'r”、-sr'、-鹵素、-sir'r”r”'、-oc(o)r'、-c(o)r'、-co2r'、-conr'r”、-oc(o)nr'r”、-nr”c(o)r'、-nr'-c(o)nr”r”'、-nr”c(o)2r'、-nr-c(nr'r”r”')＝nr””、-nr-c(nr'r”)＝nr”'、-s(o)r'、-s(o)2r'、-s(o)2nr'r”、-nrso2r'、-cn和-no2、-r'、-n3、-ch(ph)2、氟(c1-c4)烷氧基和氟(c1-c4)烷基；并且其中r'、r”、r”'和r””優(yōu)選為獨(dú)立地選自氫、被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的雜烷基、被取代或未被取代的芳基和被取代或未被取代的雜芳基。當(dāng)本發(fā)明化合物包括大于一個(gè)r基團(tuán)時(shí)，例如，當(dāng)存在r、r'、r”、r”'和r””基團(tuán)中的大于一個(gè)時(shí)，獨(dú)立地選擇每一個(gè)r基團(tuán)，r'、r”、r”'和r””基團(tuán)也如此。

兩性離子配體使得帶相反電荷的離子基團(tuán)能夠連接到襯底的表面，亦即非常接近于襯底的表面固定，由此賦予相較于標(biāo)準(zhǔn)單選擇性離子交換材料對(duì)小型離子的獨(dú)特相選擇性。配體被連接到外表面處或一定體積的固定相中，亦即多孔襯底的空隙中的表面上。

配體將硅烷基用于把配體連接到襯底(優(yōu)選地為二氧化硅襯底)。硅烷基因此優(yōu)選地為活化硅烷基，亦即具有可與襯底表面反應(yīng)并且使配體能夠連接到襯底表面的基團(tuán)(離去基)的硅烷基。

硅烷基優(yōu)選地具有下式：

其中r¹、r²、r³獨(dú)立地選自連接到襯底中的襯底原子的氧原子或連接到相鄰配體的硅原子的氧原子、羥基、鹵素原子、烷氧基、二烷基氨基、酰基、烷基(任選地雜烷基或雜環(huán)烷基)和芳基(任選地雜芳基)。更優(yōu)選地，r¹、r²、r³獨(dú)立地選自羥基、鹵素原子、烷氧基(亦即甲氧基、乙氧基等)、?；?、被取代或未被取代的烷基、被取代或未被取代的雜烷基、被取代或未被取代的芳基、被取代或未被取代的雜芳基和被取代或未被取代的雜環(huán)烷基。

基團(tuán)r¹、r²和r³可以是相同的或均為不同的。優(yōu)選地，r¹、r²、r³基團(tuán)中的至少一個(gè)為離去基。更優(yōu)選地，r¹、r²、r³基團(tuán)中的至少一個(gè)為烷氧基(優(yōu)選地甲氧基、乙氧基或丙氧基，尤其甲氧基)、二烷基氨基或鹵素原子。

優(yōu)選地，疏水性連接基團(tuán)的組合鏈長(zhǎng)中存在至少11個(gè)碳原子、或至少12個(gè)碳原子、或至少13個(gè)碳原子、或至少14個(gè)碳原子、或至少15個(gè)碳原子。優(yōu)選地，疏水性連接基團(tuán)中的碳原子的總和為至少12、或至少13、或至少14或至少15或更大。

優(yōu)選地，l¹、l²和l³的組合鏈長(zhǎng)中存在至少11個(gè)碳原子、或至少12個(gè)碳原子、或至少13個(gè)碳原子、或至少14個(gè)碳原子、或至少15個(gè)碳原子。優(yōu)選地，l¹、l²和l³中的碳原子的總和≥12、或≥13、或≥14、或≥15。

優(yōu)選地，連接基團(tuán)l¹、l²和l³獨(dú)立地為選自被取代或未被取代的烷基和被取代或未被取代的芳基的疏水性部分。

一般來(lái)說(shuō)，優(yōu)選地，一個(gè)疏水性連接基團(tuán)長(zhǎng)于另一個(gè)疏水性連接基團(tuán)。優(yōu)選地，l²和l³中的一個(gè)長(zhǎng)于另一個(gè)。最長(zhǎng)疏水性連接基團(tuán)優(yōu)選地包含烷基、更優(yōu)選地同烷基(被取代或未被取代的，未被取代的為優(yōu)選的)、更優(yōu)選地，尤其在鏈中具有8個(gè)、或9個(gè)、或10個(gè)、或11個(gè)、或12個(gè)或更多個(gè)碳原子(亦即至少8個(gè)、或至少9個(gè)、或至少10個(gè)、或至少11個(gè)、或至少12個(gè)碳原子)的直鏈同烷基。優(yōu)選的同烷基鏈長(zhǎng)為8到12個(gè)碳原子。在疏水性連接基團(tuán)中的一個(gè)，例如l²和l³中的一個(gè)包含具有8個(gè)、或9個(gè)、或10個(gè)、或11個(gè)、或12個(gè)或更多個(gè)碳原子(或8到12個(gè)碳原子)的前述同烷基中的一個(gè)的情況下，另一個(gè)優(yōu)選地包含具有6個(gè)碳原子或更少、更優(yōu)選4個(gè)碳原子或更少的鏈長(zhǎng)的同烷基。

優(yōu)選地，疏水性連接基團(tuán)，例如，l²和l³各為直鏈同烷基。優(yōu)選地，疏水性連接基團(tuán)中的至少一個(gè)包含在鏈中具有至少8個(gè)(尤其8到12個(gè))碳原子的同烷基。

當(dāng)存在時(shí)，l¹優(yōu)選地為烷基、更優(yōu)選為同烷基(被取代或未被取代的，未被取代的為優(yōu)選的)、更優(yōu)選為尤其具有2個(gè)或3個(gè)或4個(gè)碳原子的直鏈同烷基。

在一種類(lèi)型的實(shí)施例中：優(yōu)選地，l²為比l³長(zhǎng)的疏水性部分。優(yōu)選地，l²包含比l³多的碳原子。優(yōu)選地，l²包含至少8個(gè)、至少9個(gè)、至少10個(gè)、或至少11個(gè)、或至少12個(gè)碳原子。優(yōu)選地，l³包含至少2個(gè)、或至少3個(gè)或至少4個(gè)碳原子。優(yōu)選地，l²包含烷基、更優(yōu)選同烷基(被取代或未被取代的，未被取代的為優(yōu)選的)、更優(yōu)選尤其具有8個(gè)、或9個(gè)、或10個(gè)、或11個(gè)、或12個(gè)或更多個(gè)碳原子(最優(yōu)選地10個(gè)、或11個(gè)、或12個(gè)或更多個(gè)碳原子)的直鏈烷基。優(yōu)選地，l³包含烷基、更優(yōu)選同烷基(被取代或未被取代的，未被取代的為優(yōu)選的)、更優(yōu)選尤其具有2個(gè)、或3個(gè)、或4個(gè)碳原子的直鏈同烷基。

在另一類(lèi)型的實(shí)施例中：優(yōu)選地，l³為比l²長(zhǎng)的疏水性部分。優(yōu)選地，l³包含比l²多的碳原子。優(yōu)選地，l³包含至少8個(gè)、至少9個(gè)、至少10個(gè)、或至少11個(gè)、或至少12個(gè)碳原子。優(yōu)選地，l²包含至少2個(gè)、或至少3個(gè)、或至少4個(gè)碳原子。優(yōu)選地，l³包含烷基、更優(yōu)選同烷基(被取代或未被取代的，未被取代的為優(yōu)選的)、更優(yōu)選尤其具有8個(gè)、或9個(gè)、或10個(gè)、或11個(gè)、或12個(gè)或更多個(gè)碳原子的直鏈同烷基。優(yōu)選地，l²包含烷基、更優(yōu)選同烷基(被取代或未被取代的，未被取代的為優(yōu)選的)、更優(yōu)選尤其具有2個(gè)、或3個(gè)、或4個(gè)碳原子的直鏈同烷基。

優(yōu)選地，中央離子基團(tuán)(定位于連接基團(tuán)之間)為帶正電荷離子部分。中央離子基團(tuán)為配體的中央部分處的離子基團(tuán)。中央部分在兩個(gè)疏水性連接基團(tuán)之間。中央離子基團(tuán)優(yōu)選地包含帶正電荷氨基，亦即銨離子基團(tuán)，其定位于連接基團(tuán)之間。優(yōu)選地，當(dāng)銨基上的r⁴、r⁵任一個(gè)或這兩者獨(dú)立地為含有1到20個(gè)碳原子的烴部分時(shí)，所述烴部分為烷基，尤其具有1到4個(gè)碳原子的烷基，其中同烷基優(yōu)選于雜烷基。最優(yōu)選地，r⁴、r⁵為氫或甲基，尤其為甲基。

優(yōu)選地，末端離子基團(tuán)為帶負(fù)電荷離子部分。末端離子基團(tuán)為配體的末端部分處的離子基團(tuán)。優(yōu)選地，端基r^f為包含磺酸、羧酸或膦酸官能團(tuán)(磺酸酯、羧酸酯或膦酸酯)的帶負(fù)電荷離子部分。帶負(fù)電荷部分還可以選自由以下組成的群組：磺酸酯、羧酸酯和膦酸酯官能團(tuán)。

中央離子基團(tuán)和末端離子基團(tuán)優(yōu)選通過(guò)包含至少2個(gè)、更優(yōu)選至少3個(gè)碳原子的疏水性連接基團(tuán)分隔開(kāi)。中央離子基團(tuán)和末端離子基團(tuán)可以通過(guò)包含至少4個(gè)碳原子的疏水性連接基團(tuán)分隔開(kāi)。在一些實(shí)施例中，中央離子基團(tuán)和末端離子基團(tuán)可以通過(guò)較大鏈，亦即8個(gè)和12個(gè)碳原子之間的鏈分隔開(kāi)。

襯底可以是顆粒或單塊襯底。襯底材料可以是金屬氧化物(術(shù)語(yǔ)在此處包括類(lèi)金屬氧化物)或無(wú)機(jī)-有機(jī)混合材料。襯底可以是二氧化硅(sio2)、二氧化硅/有機(jī)混合、氧化鋁(al2o3)、二氧化鈦(tio2)或氧化鋯(zro2)襯底。二氧化硅(其在此處包括二氧化硅/有機(jī)混合)襯底為最優(yōu)選的。襯底可以是合成樹(shù)脂襯底。

結(jié)合襯底的材料的式子可以表示為：

結(jié)合二氧化硅襯底的材料的式子可以表示為：

襯底(優(yōu)選二氧化硅襯底)可以是完全多孔的、表面多孔的或無(wú)孔的；并且可以是顆?；騿螇K的。

本發(fā)明襯底期望為用于例如lc或spe應(yīng)用中的色譜材料。

襯底優(yōu)選為顆粒的，其中襯底的顆粒通常并且優(yōu)選為大體上球狀的，但在一些實(shí)施例中，形狀上可以是不規(guī)則的。顆粒優(yōu)選地具有窄粒度分布。

在某些實(shí)例中，顆粒基本上為“單分散”或基本上“均分散”的，這表明大部分顆粒(例如，顆粒的80％、90％或95％)的粒度在中值粒徑(d50)以下或以上大體上(例如，不大于10％)沒(méi)有變化。在示例性單分散顆粒數(shù)中，90％的顆粒的平均粒度在約0.9×d50和約1.1×d50之間。這有利于色譜應(yīng)用。盡管優(yōu)選單分散的顆粒，但具有更廣粒度分布的顆?？梢杂糜谥T多應(yīng)用中。

顆粒通常為微粒、優(yōu)選中值粒徑為0.1μm或更大、優(yōu)選中值粒徑高達(dá)1000μm。更優(yōu)選地，粒徑為1到1000μm、或0.1到500μm或1到500μm，或再更優(yōu)選地，粒徑為0.1到100μm或1到100μm，或甚至更優(yōu)選地，粒徑為0.2到50μm，尤其0.1到10μm或1到10μm，并且最優(yōu)選地，粒徑為1.5到5μm。

顆?？梢允嵌嗫?包括部分多孔、完全多孔或表面多孔)或無(wú)孔顆粒。顆粒可以適用于制備固體核色譜材料。

當(dāng)多孔顆粒形成時(shí)，顆粒的孔隙可以是任何尺寸。平均孔徑通常以埃為單位(10^-10m，)進(jìn)行測(cè)量。使用bjh(barrettjoyner-halenda)方法從吸附數(shù)據(jù)中計(jì)算孔徑分布(psd)并且平均孔徑(wbjh)被定義為psd的最大值。在一個(gè)實(shí)例中，孔隙的平均尺寸或直徑在約1與約之間，尤其在約50與約之間。在另一實(shí)例中，孔隙的體積平均直徑在約10與約之間、在約10與約之間、在約10與約之間、在約10與約之間、在約10與約之間、在約10與約之間、在約10與約之間、在約10與約之間、在約10與約之間、在約10與約之間、在約10與約之間、在約10與約之間、在約20與約之間、在約20與約之間、在約20與約之間、在約20與約之間、在約20與約之間、在約20與約之間、在約30與約之間、在約30與約之間、在約30與約之間、在約30與約之間、在約30與約之間、在約30與約之間、在約40與約之間、在約40與約之間、在約40與約之間、在約40與約之間、在約40與約之間、在約40與約之間、在約50與約之間、在約50與約之間、在約50與約之間、在約50與約之間、在約50與約之間、在約50與約之間、在約60與約之間、在約60與約之間、在約60與約之間、在約60與約之間、在約60與約之間、在約60與約之間、在約70與約之間、在約70與約之間、在約70與約之間、在約70與約之間、在約70與約之間、在約70與約之間、在約80與約之間、在約80與約之間、在約80與約之間、在約80與約之間、在約80與約之間、在約100與約之間、在約100與約之間、在約100與約之間、在約100與約之間、在約200與約之間或在約200與約之間。優(yōu)選地，平均孔徑直徑在約30與約之間，更優(yōu)選地在約80與約之間。最優(yōu)選地，平均孔徑直徑在約80與約之間。

顆粒襯底材料的(bet)比表面積通常在約0.1與約2,000m²/g之間，最通常在約0.1與約1,000m²/g之間。舉例來(lái)說(shuō)，顆粒材料的比表面積在約1與約1,000m²/g之間、在約1與約800m²/g之間、在約1與約600m²/g之間、在約1與約500m²/g之間、在約1與約400m²/g之間、在約1與約200m²/g之間或在約1與約100m²/g之間。在另一實(shí)例中，材料的比表面積在約10與約1,000m²/g之間、在約10與約800m²/g之間、在約10與約600m²/g之間、在約10與約500m²/g之間、在約10與約400m²/g之間、在約10與約200m²/g之間或在約10與約100m²/g之間。在另一實(shí)例中，材料的比表面積在約50與約1,000m²/g之間、在約50與約800m²/g之間、在約50與約600m²/g之間、在約50與約500m²/g之間、在約50與約400m²/g之間、在約50與約200m²/g之間或在約50與約100m²/g之間。優(yōu)選地，顆粒材料的比表面積在約1與約500m²/g之間或在約10與約500m²/g之間(尤其在約50與約500m²/g之間)。在另一實(shí)例中，比表面積更優(yōu)選地在約10與約100m²/g之間。

在另一實(shí)例中，比表面積更優(yōu)選地在約10與約100m²/g之間。對(duì)于無(wú)孔顆粒而言，中值粒徑優(yōu)選地在0.1與5μm之間。

鑒于以上詳細(xì)描述，可以實(shí)現(xiàn)多種優(yōu)選類(lèi)型的材料，如下表1中所指示：

表1

本發(fā)明的反相/兩性離子混合型配體和材料可以通過(guò)如由本發(fā)明的另一個(gè)方面所提供的多種有利合成途徑來(lái)合成。

一般合成工序：

材料，如根據(jù)權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的材料可以通過(guò)以下一般方法來(lái)合成：

一般方法1：

包含：

1.將含有烷基或芳基部分和氨基官能團(tuán)的硅烷基配體共價(jià)連接到襯底表面(通過(guò)共價(jià)結(jié)合)；

2.隨后使共價(jià)連接的硅烷基配體上所含有的氨基官能團(tuán)與1,3-丙烷磺內(nèi)酯反應(yīng)以形成色譜材料。

一般方法2：

包含：

1.使含有烷基或芳基部分和氨基官能團(tuán)的硅烷基配體與1,3-丙烷磺內(nèi)酯反應(yīng)以形成所需硅烷基配體，其中所形成的硅烷基配體包括反相(疏水性)部分和兩性離子部分；

2.隨后通過(guò)共價(jià)結(jié)合使所形成的硅烷基配體與襯底表面反應(yīng)以形成色譜材料。

一般方法3：

包含：

1.將含有烷基或芳基鹵的硅烷基配體共價(jià)連接到襯底表面；

2.隨后使共價(jià)連接的硅烷基配體與含有氨基官能團(tuán)和帶負(fù)電荷部分的化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)以形成色譜材料，所述帶負(fù)電荷部分選自由磺酸酯、羧酸酯和膦酸酯官能團(tuán)組成的群組。

一般方法4：

包含：

1.使含有烷基或芳基鹵的硅烷基配體與含有氨基官能團(tuán)和帶負(fù)電荷部分的化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)以形成兩性離子配體，所述帶負(fù)電荷部分選自由磺酸酯、羧酸酯和膦酸酯官能團(tuán)組成的群組；

2.隨后通過(guò)共價(jià)結(jié)合使兩性離子配體與襯底表面反應(yīng)，以形成色譜材料。

因此，本發(fā)明提供：

i.一種制備色譜材料的方法，所述方法包含：通過(guò)共價(jià)結(jié)合將含有烷基或芳基部分和氨基官能團(tuán)的硅烷基配體共價(jià)連接到襯底表面；隨后使共價(jià)連接的硅烷基配體與1,3-丙烷磺內(nèi)酯反應(yīng)以形成色譜材料。

襯底優(yōu)選地為二氧化硅，并且硅烷基配體可具有以下通式：

其中l(wèi)¹和/或l²含有烷基或芳基部分。

ii.一種制備色譜材料的方法，所述方法包含：使含有烷基或芳基部分和氨基官能團(tuán)的硅烷基配體與1,3-丙烷磺內(nèi)酯反應(yīng)以形成由反相(疏水性)部分和兩性離子部分組成的硅烷基配體；隨后通過(guò)共價(jià)結(jié)合使具有反相(疏水性)部分和兩性離子部分的所得配體與襯底表面反應(yīng)以形成色譜材料。

襯底優(yōu)選地為二氧化硅，并且第一硅烷基配體可具有以下通式：

其中l(wèi)¹和/或l²含有烷基或芳基部分，其與3-丙烷磺內(nèi)酯反應(yīng)以形成具有以下通式的硅烷基配體：

iii.一種制備色譜材料的方法，所述方法包含：將含有烷基或芳基鹵的硅烷基配體共價(jià)連接到襯底表面；隨后使共價(jià)連接的硅烷基配體與含有氨基官能團(tuán)和帶負(fù)電荷部分(或可替代地，后者為可以轉(zhuǎn)化為磺酸酯(或羧酸酯或膦酸酯)官能團(tuán)的官能團(tuán)，例如可以轉(zhuǎn)化為磺酸酯的硫醇)的化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)以形成色譜材料。帶負(fù)電荷部分選自由以下組成的群組：磺酸酯、羧酸酯和膦酸酯官能團(tuán)。

襯底優(yōu)選地為二氧化硅，并且硅烷基配體可具有以下通式：

其中l(wèi)¹和/或l²含有烷基或芳基部分，并且z為鹵素原子。

含有氨基官能團(tuán)和帶負(fù)電荷部分的化學(xué)物質(zhì)可具有以下通式：

其中r^f基團(tuán)還可以是可以轉(zhuǎn)化為帶負(fù)電荷部分的基團(tuán)，例如可以轉(zhuǎn)化為磺酸酯的硫醇基。帶負(fù)電荷部分選自由以下組成的群組：磺酸酯、羧酸酯和膦酸酯官能團(tuán)。方法還可以包含烷基化，例如甲基化氨基以形成陽(yáng)離子型氨基-n⁺r⁴r⁵。

iv.一種制備色譜材料的方法，所述方法包含：使含有烷基或芳基鹵的硅烷基配體與含有氨基官能團(tuán)和帶負(fù)電荷部分的化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)以形成兩性離子配體；隨后通過(guò)共價(jià)結(jié)合使所得兩性離子配體與襯底表面反應(yīng)以形成色譜材料。帶負(fù)電荷部分選自由以下組成的群組：磺酸酯、羧酸酯和膦酸酯官能團(tuán)。

v.一種制備色譜材料的方法，所述方法包含：將含有烷基胺或芳基胺的硅烷基配體共價(jià)連接到襯底表面；隨后使共價(jià)連接的硅烷基配體上所含有的烷基胺或芳基胺與含有鹵基和帶負(fù)電荷部分(或可替代地，后者為可以轉(zhuǎn)化為磺酸酯(或羧酸酯或膦酸酯)官能團(tuán)的官能團(tuán)，例如可以轉(zhuǎn)化為磺酸酯的硫醇)的化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)以形成色譜材料。帶負(fù)電荷部分選自由以下組成的群組：磺酸酯、羧酸酯和膦酸酯官能團(tuán)。

vi.一種制備色譜材料的方法，所述方法包含：使含有烷基或芳基胺的硅烷基配體與含有鹵官能團(tuán)和磺酸酯(或羧酸酯或膦酸酯)官能團(tuán)的化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)以形成兩性離子配體；隨后通過(guò)共價(jià)結(jié)合使所得兩性離子配體與襯底表面反應(yīng)以形成色譜材料。

vii.一種制備色譜材料的方法，所述方法包含：將含有硫醇或羥基的硅烷基配體共價(jià)連接到襯底表面；隨后使共價(jià)連接的硅烷基配體上所含有的硫醇或羥基與含有氨基官能團(tuán)和帶負(fù)電荷部分，任選地亦具有乙烯基或烯丙基的化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)以形成色譜材料。帶負(fù)電荷部分選自由以下組成的群組：磺酸酯、羧酸酯和膦酸酯官能團(tuán)。

在上述方法中，可能存在額外步驟，如烷基化，例如甲基化氨基以形成陽(yáng)離子型氨基-n⁺r⁴r⁵；并且將硫醇基轉(zhuǎn)化為磺酸酯基。

本發(fā)明材料可用于納米-lc、分析-lc或制備級(jí)lc或spe中。在各種實(shí)施例中，材料作為填充床或單塊安置于柱中。舉例來(lái)說(shuō)，塑料或金屬柱填充有所述材料。

材料可以提供多種高性能分離介質(zhì)。在一些實(shí)施例中，取決于色譜分離中的流動(dòng)相的ph，材料可以表現(xiàn)為rp材料，具有少量陰離子相互作用混合型材料的rp或具有少量陽(yáng)離子相互作用混合型材料的rp。材料具有諸多益處，如對(duì)廣泛范圍的應(yīng)用的獨(dú)特選擇性、靈活的化學(xué)性質(zhì)，使得取決于特定應(yīng)用，表面化學(xué)性質(zhì)可因此得到調(diào)整。材料具有以良好效率分離疏水性和離子分析物的能力。

實(shí)例

為了能夠進(jìn)一步理解本發(fā)明，而不會(huì)限制其范圍，現(xiàn)將參考附圖描述本發(fā)明的各種示例性和/或優(yōu)選實(shí)施例。

實(shí)例1

參考圖1：

2的合成：

在n2氛圍下在250ml圓底燒瓶中向22.3g(0.1mol，1.0當(dāng)量)1-溴-十一烯1(例如奧德里奇(aldrich))的攪拌溶液中小心地添加150ml含2m二甲胺的甲醇(0.3mol，3摩爾當(dāng)量，例如東京化成工業(yè)(tokyochemicalindustry；tci))。在室溫下攪拌所得反應(yīng)混合物36h。使用氣相色譜監(jiān)測(cè)反應(yīng)。當(dāng)通過(guò)gc發(fā)現(xiàn)起始物質(zhì)1被完全消耗時(shí)，真空去除所有揮發(fā)物。通過(guò)庫(kù)格爾羅爾蒸餾(kugelrohrdistillation)(140℃/0.11托)獲得化合物2。產(chǎn)量：17.2g，90％。

3的合成：

在環(huán)境溫度下在1l圓底燒瓶中向22.3g(0.1mol，1.0當(dāng)量)1-溴-十一烯1(例如奧德里奇)、31g(0.3mol，3.0當(dāng)量)(meo)2mesih(例如蓋勒斯特(gelest))于30ml甲苯中的攪拌溶液中小心地添加0.5gpt(0)催化劑(0.15wt％)(例如蓋勒斯特)。間或在添加催化劑后觀察到放熱反應(yīng)。使燒瓶配備有冷凝器，并且將反應(yīng)混合物加熱到50℃持續(xù)8h。使用氣相色譜監(jiān)測(cè)反應(yīng)。當(dāng)通過(guò)gc發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化率高于60％時(shí)，真空去除所有揮發(fā)物。通過(guò)庫(kù)格爾羅爾蒸餾(120℃/0.05托)獲得化合物3。

4的合成：

在n2氛圍下在500ml圓底燒瓶中向33.9g(0.1mol，1.0當(dāng)量)3的攪拌溶液中小心地添加150ml含2m二甲胺的甲醇(0.3mol，3摩爾當(dāng)量，例如tci)。在室溫下攪拌所得反應(yīng)混合物36h。使用氣相色譜監(jiān)測(cè)反應(yīng)。當(dāng)通過(guò)gc發(fā)現(xiàn)起始物質(zhì)3被完全消耗時(shí)，真空去除所有揮發(fā)物。通過(guò)庫(kù)格爾羅爾蒸餾(160℃/0.11托)獲得化合物4。產(chǎn)量：27g，90％。

5的合成：

在n2氛圍下在1l燒瓶中向19.7g(0.1mol，1.0當(dāng)量)2于500ml乙腈中的攪拌溶液中小心地添加12.2g(0.1mol，1.0當(dāng)量)1,3-丙磺酸內(nèi)酯(例如奧德里奇)。將反應(yīng)混合物加熱到50℃持續(xù)48h。隨后在真空下去除溶劑。用乙腈洗滌并且在真空下干燥，產(chǎn)生28.7g(0.085mol，85％)呈無(wú)色粉末狀的產(chǎn)物(5)。

6的合成：

方法1(從5開(kāi)始)：在環(huán)境溫度下在1l圓底燒瓶中向32g5(0.1mol，1.0當(dāng)量)、31g(meo)2mesih(例如蓋勒斯特)于30ml甲苯中的攪拌溶液中小心地添加0.5gpt(0)催化劑(0.1wt％)(例如蓋勒斯特)。間或在添加催化劑后觀察到放熱反應(yīng)。使燒瓶配備有冷凝器，并且將反應(yīng)混合物加熱到50℃持續(xù)8h。使用氣相色譜監(jiān)測(cè)反應(yīng)。當(dāng)通過(guò)gc發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化率高于60％時(shí)，真空去除所有揮發(fā)物。過(guò)濾并用乙腈洗滌，產(chǎn)生36.1g(0.085mol)呈無(wú)色粉末狀的硅烷基配體6。

方法2(從4開(kāi)始)：在n2氛圍下在1l燒瓶中向30.3g(0.1mol，1.0當(dāng)量)4于500ml乙腈中的攪拌溶液中小心地添加12.2g(0.1mol，1.0當(dāng)量)1,3-丙磺酸內(nèi)酯(例如奧德里奇)。將反應(yīng)混合物加熱到50℃持續(xù)48h。隨后在真空下去除溶劑。用乙腈洗滌并且在真空下干燥，產(chǎn)生28.7g(0.068mol，80％)呈無(wú)色粉末狀的產(chǎn)物6。

相23b的制備：

將20g干燥多孔的球狀二氧化硅顆粒(粒度5μm；孔徑表面積300m²/g，硅烷醇：0.048mol)轉(zhuǎn)移到250ml圓底燒瓶中，隨后添加24g硅烷基配體6(0.054mol)的甲苯(50ml)溶液。小心地分散以上漿液之后，將反應(yīng)混合物置于穩(wěn)定回流下并攪拌48h。過(guò)濾官能化二氧化硅顆粒并用甲苯和丙酮充分洗滌，得到相23b。

相21的制備：

將20g干燥多孔的球狀二氧化硅顆粒(粒度5μm；孔徑表面積300m²/g，硅烷醇：0.048mol)轉(zhuǎn)移到250ml圓底燒瓶中，隨后添加18.3g硅烷基配體3(0.054mol)的甲苯(50ml)溶液。小心地分散以上漿液之后，將反應(yīng)混合物置于穩(wěn)定回流下并攪拌48h。過(guò)濾官能化二氧化硅顆粒并用甲苯和丙酮充分洗滌，得到相21。

相22的制備：

方法1(從21開(kāi)始)：將20g合成的二氧化硅21轉(zhuǎn)移到250ml圓底燒瓶中，隨后添加2m二甲胺之thf(36ml)溶液。小心地分散以上漿液之后，在室溫下在n2氛圍下攪拌反應(yīng)混合物隔夜。過(guò)濾官能化二氧化硅顆粒并用甲苯和丙酮充分洗滌，得到相22。

方法2(從4開(kāi)始)：將20g干燥多孔的球狀二氧化硅顆粒(粒度5μm；孔徑表面積300m²/g，硅烷醇：0.048mol)轉(zhuǎn)移到250ml圓底燒瓶中，隨后添加16.3g(0.054mol)4的甲苯(50ml)溶液。小心地分散以上漿液之后，將反應(yīng)混合物置于穩(wěn)定回流下并攪拌48h。過(guò)濾官能化二氧化硅顆粒并用甲苯和丙酮充分洗滌，得到相22。

相23a的制備

將20g合成的二氧化硅22轉(zhuǎn)移到250ml圓底燒瓶中，隨后添加5.9g(0.048mol)1,3-丙磺酸內(nèi)酯(例如奧德里奇)之乙腈(100ml)溶液。將反應(yīng)混合物加熱到50℃持續(xù)48h。過(guò)濾官能化二氧化硅顆粒并用甲苯和丙酮充分洗滌，得到相23a。

實(shí)例2

參考圖2：

8的合成：

在n2氛圍下在500ml圓底燒瓶中向21.3g(0.06mol，1.0當(dāng)量)11-溴十一烷基三甲氧基硅烷7的攪拌溶液中小心地添加90ml含2m二甲胺的甲醇(0.18mol，3摩爾當(dāng)量，例如tci)。在室溫下攪拌所得反應(yīng)混合物36h。使用氣相色譜監(jiān)測(cè)反應(yīng)。當(dāng)通過(guò)gc發(fā)現(xiàn)硅烷起始物質(zhì)被完全消耗時(shí)，真空去除所有揮發(fā)物。通過(guò)庫(kù)格爾羅爾蒸餾(160℃/0.11托)獲得化合物8。產(chǎn)量：17.2g，90％。

9的合成：

在n2氛圍下在1l燒瓶中向31.9g(0.1mol，1.0當(dāng)量)8于500ml乙腈中的攪拌溶液中小心地添加12.2g(0.1mol，1.0當(dāng)量)1,3-丙磺酸內(nèi)酯(例如奧德里奇)。將反應(yīng)混合物加熱到50℃持續(xù)48h。隨后在真空下去除溶劑。用乙腈洗滌并且在真空下干燥，產(chǎn)生37.5g(0.085mol，85％)呈無(wú)色粉末狀的產(chǎn)物。

相24a的制備：

將20g干燥多孔的球狀二氧化硅顆粒(粒度5μm；孔徑表面積300m²/g，硅烷醇：0.048mol)轉(zhuǎn)移到250ml圓底燒瓶中，隨后添加23.8g(0.054mol)硅烷基配體9的甲苯(50ml)溶液。小心地分散以上漿液之后，將反應(yīng)混合物置于穩(wěn)定回流下并攪拌48h。過(guò)濾官能化二氧化硅顆粒并用甲苯和丙酮充分洗滌，得到相24a。

相45的制備：

將20g干燥多孔的球狀二氧化硅顆粒(粒度5μm；孔徑表面積300m²/g，硅烷醇：0.048mol)轉(zhuǎn)移到250ml圓底燒瓶中，隨后添加17.23g(0.054mol)硅烷基配體8的甲苯(50ml)溶液。小心地分散以上漿液之后，將反應(yīng)混合物置于穩(wěn)定回流下并攪拌48h。過(guò)濾官能化二氧化硅顆粒并用甲苯和丙酮充分洗滌，得到相45。

相24b的制備：

將20g合成的二氧化硅45轉(zhuǎn)移到250ml圓底燒瓶中，隨后添加5.9g(0.048mol)1,3-丙磺酸內(nèi)酯(例如奧德里奇)之乙腈(100ml)溶液。將反應(yīng)混合物加熱到50℃持續(xù)48h。過(guò)濾官能化二氧化硅顆粒并用甲苯和丙酮充分洗滌，得到相24b。

實(shí)例3

參考圖3：

11的合成：

在環(huán)境溫度下在250ml圓底燒瓶中向11.4g(0.16mol)丁-3-烯-1-胺(例如奧德里奇)、45.1g(0.47mol)(meo)me2sih(例如蓋勒斯特)于20ml甲苯中的攪拌溶液中小心地添加0.05gpt(0)催化劑(0.1wt％)(例如蓋勒斯特)。間或在添加催化劑后觀察到放熱反應(yīng)。使燒瓶配備有冷凝器，并且將反應(yīng)混合物加熱到50℃持續(xù)8h。使用氣相色譜監(jiān)測(cè)反應(yīng)。當(dāng)通過(guò)gc發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化率高于60％時(shí)，真空去除所有揮發(fā)物。通過(guò)庫(kù)格爾羅爾蒸餾(100℃/0.11托)獲得化合物11。

12的合成：

在n2氛圍下在500ml圓底燒瓶中向9.66g(0.06mol，1.0當(dāng)量)11的攪拌溶液中小心地添加56.5g(0.18mol，3摩爾當(dāng)量，例如tci)11-溴十一烷-1-磺酸酯。在室溫下攪拌所得反應(yīng)混合物36h。使用氣相色譜監(jiān)測(cè)反應(yīng)。當(dāng)通過(guò)gc發(fā)現(xiàn)硅烷起始物質(zhì)被完全消耗時(shí)，真空去除所有揮發(fā)物。通過(guò)庫(kù)格爾羅爾蒸餾(160℃/0.11托)獲得化合物12。

相25的制備：

將20g干燥多孔的球狀二氧化硅顆粒(粒度5μm；孔徑表面積300m²/g，硅烷醇：0.048mol)轉(zhuǎn)移到250ml圓底燒瓶中，隨后添加8.7g(0.054mol)硅烷基配體11的甲苯(50ml)溶液。小心地分散以上漿液之后，將反應(yīng)混合物置于穩(wěn)定回流下并攪拌48h。過(guò)濾官能化二氧化硅顆粒并用甲苯和丙酮充分洗滌，得到相25。

相26a的制備：

將20g干燥多孔的球狀二氧化硅顆粒(粒度5μm；孔徑表面積300m²/g，硅烷醇：0.048mol)轉(zhuǎn)移到250ml圓底燒瓶中，隨后添加21.3g(0.054mol)12的甲苯(60ml)溶液。小心地分散以上漿液之后，將反應(yīng)混合物置于穩(wěn)定回流下并攪拌48h。過(guò)濾官能化二氧化硅顆粒并用甲苯和丙酮充分洗滌，得到相26a。

相26b的制備：

將20g合成的二氧化硅25轉(zhuǎn)移到250ml圓底燒瓶中，隨后添加45.2g(0.144mol)11-溴十一烷-1-磺酸酯之thf(75ml)溶液。小心地分散以上漿液之后，在室溫下在n2氛圍下攪拌反應(yīng)混合物隔夜。過(guò)濾官能化二氧化硅顆粒并用甲苯和丙酮充分洗滌，得到相26b。

相27a的制備：

將20g合成的二氧化硅26a轉(zhuǎn)移到250ml圓底燒瓶中，隨后添加14.2g(0.1mol)ch3i之meoh(75ml)溶液(“mei”)。小心地分散以上漿液之后，在室溫下在n2氛圍下攪拌反應(yīng)混合物隔夜。過(guò)濾官能化二氧化硅顆粒并用甲苯和丙酮充分地洗滌，得到相27a。

相27b的制備

將20g合成的二氧化硅26b轉(zhuǎn)移到250ml圓底燒瓶中，隨后添加14.2g(0.1mol)ch3i之meoh(75ml)溶液。小心地分散以上漿液之后，在室溫下在n2氛圍下攪拌反應(yīng)混合物隔夜。過(guò)濾官能化二氧化硅顆粒并用甲苯和丙酮充分洗滌，得到相27b。

實(shí)例4

參考圖4：

相28的制備：

將20g干燥多孔的球狀二氧化硅顆粒(粒度5μm；孔徑表面積300m²/g，硅烷醇：0.048mol)轉(zhuǎn)移到250ml圓底燒瓶中，隨后添加19.2g(0.054mol)硅烷基配體7的甲苯(50ml)溶液。小心地分散以上漿液之后，將反應(yīng)混合物置于穩(wěn)定回流下并攪拌48h。過(guò)濾官能化二氧化硅顆粒并用甲苯和丙酮充分地洗滌，得到相28。

相29的制備；

將20g合成的二氧化硅28轉(zhuǎn)移到250ml圓底燒瓶中，隨后添加4.3g(0.054mmol)3-氨基丙酸(例如奧德里奇)之乙腈(100ml)溶液。小心地分散以上漿液之后，將反應(yīng)混合物加熱到50℃持續(xù)48h。過(guò)濾官能化二氧化硅顆粒并用甲苯和丙酮充分洗滌，得到相29。

相30的制備：

將20g合成的二氧化硅29轉(zhuǎn)移到250ml圓底燒瓶中，隨后添加7.1g(0.05mol)ch3i之meoh(75ml)溶液。小心地分散以上漿液之后，在室溫下在n2氛圍下攪拌反應(yīng)混合物隔夜。過(guò)濾官能化二氧化硅顆粒并用甲苯和丙酮充分洗滌，得到相30。

相31的制備：

將20g合成的二氧化硅30轉(zhuǎn)移到250ml圓底燒瓶中，隨后添加7.1g(0.05mol)ch3i之meoh(75ml)溶液。小心地分散以上漿液之后，在室溫下在n2氛圍下攪拌反應(yīng)混合物隔夜。過(guò)濾官能化二氧化硅顆粒并用甲苯和丙酮充分地洗滌，得到相31。

相32的制備：

將20g合成的二氧化硅28轉(zhuǎn)移到250ml圓底燒瓶中，隨后添加15.8g(0.054mmol)4-氨基苯-磺酸銨(例如奧德里奇)之乙腈(100ml)溶液。將反應(yīng)混合物加熱到50℃持續(xù)48h。過(guò)濾官能化二氧化硅顆粒并用甲苯和丙酮充分洗滌，得到相32。

相33的制備：

將20g合成的二氧化硅32轉(zhuǎn)移到250ml圓底燒瓶中，隨后添加7.1g(0.05mol)ch3i之meoh(75ml)溶液。小心地分散以上漿液之后，在室溫下在n2氛圍下攪拌反應(yīng)混合物隔夜。過(guò)濾官能化二氧化硅顆粒并用甲苯和丙酮充分洗滌，得到相33。

相34的制備：

將20g合成的二氧化硅33轉(zhuǎn)移到250ml圓底燒瓶中，隨后添加7.1g(0.05mol)ch3i之meoh(75ml)溶液。小心地分散以上漿液之后，在室溫下在n2氛圍下攪拌反應(yīng)混合物隔夜。過(guò)濾官能化二氧化硅顆粒并用甲苯和丙酮充分地洗滌，得到相34。

相35的制備：

將20g合成的二氧化硅28轉(zhuǎn)移到250ml圓底燒瓶中，隨后添加8.5g碳酸鈉(0.081mol)、7.4g(0.054mol)3-氨基丙基膦酸(例如奧德里奇)于乙腈和水(100ml，1:1v/v)中的混合物。將反應(yīng)混合物加熱到100℃持續(xù)48h。冷卻后，過(guò)濾官能化二氧化硅顆粒并用甲苯和丙酮充分地洗滌，得到相35。

相36的制備：

將20g合成的二氧化硅35轉(zhuǎn)移到250ml圓底燒瓶中，隨后添加7.1g(0.05mol)ch3i之meoh(75ml)溶液。小心地分散以上漿液之后，在室溫下在n2氛圍下攪拌反應(yīng)混合物隔夜。過(guò)濾官能化二氧化硅顆粒并用甲苯和丙酮充分洗滌，得到相36。

相37的制備：

將20g合成的二氧化硅36轉(zhuǎn)移到250ml圓底燒瓶中，隨后添加7.1g(0.05mol)ch3i之meoh(75ml)溶液。小心地分散以上漿液之后，在室溫下在n2氛圍下攪拌反應(yīng)混合物隔夜。過(guò)濾官能化二氧化硅顆粒并用甲苯和丙酮充分洗滌，得到相37。

實(shí)例5

參考圖5：

相38的制備：

將20g合成的二氧化硅45轉(zhuǎn)移到250ml圓底燒瓶中，隨后添加9.8g(0.054mol)5-溴戊酸(例如奧德里奇)之乙腈(100ml)溶液。將反應(yīng)混合物加熱到50℃持續(xù)48h。過(guò)濾官能化二氧化硅顆粒并用甲苯和丙酮充分洗滌，得到相38。

相39的制備：

將20g合成的二氧化硅45轉(zhuǎn)移到250ml圓底燒瓶中，隨后添加9.32g(0.054mol)4-氯丁烷-1-磺酸(例如奧德里奇)之乙腈(100ml)溶液。將反應(yīng)混合物加熱到50℃持續(xù)48h。過(guò)濾官能化二氧化硅顆粒并用甲苯和丙酮充分洗滌，得到相39。

實(shí)例6

參考圖6：

相40的制備：

將20g干燥多孔的球狀二氧化硅顆粒(粒度5μm；孔徑表面積300m²/g，硅烷醇：0.048mol)轉(zhuǎn)移到250ml圓底燒瓶中，隨后添加9.2g3-(二甲氧基(甲基)硅烷基)-n,n-二甲基丙-1-胺13(0.054mol)的甲苯(50ml)溶液。小心地分散以上漿液之后，將反應(yīng)混合物置于穩(wěn)定回流下并攪拌48h。過(guò)濾官能化二氧化硅顆粒并用甲苯和丙酮充分洗滌，得到相40。

相41的制備：

將20g合成的二氧化硅40轉(zhuǎn)移到250ml圓底燒瓶中，隨后添加14.72g(0.054mol)8-氯辛烷-1-磺酸(例如奧德里奇)之乙腈(100ml)溶液。小心地分散以上漿液之后，將反應(yīng)混合物加熱到50℃持續(xù)48h。過(guò)濾官能化二氧化硅顆粒并用甲苯和丙酮充分洗滌，得到相41。

相42的制備：

將20g合成的二氧化硅40轉(zhuǎn)移到250ml圓底燒瓶中，隨后添加12.7g(0.054mol)9-溴壬酸(例如奧德里奇)之乙腈(100ml)溶液。小心地分散以上漿液之后，將反應(yīng)混合物加熱到50℃持續(xù)48h。過(guò)濾官能化二氧化硅顆粒并用甲苯和丙酮充分洗滌，得到相42。

實(shí)例7

參考圖7：

相46的制備：

將20g干燥多孔的球狀二氧化硅顆粒(粒度5μm；孔徑表面積300m²/g，硅烷醇：0.048mol)轉(zhuǎn)移到250ml圓底燒瓶中，隨后添加10.58g(0.054mol，蓋勒斯特)3-(三甲氧基硅烷基)-丙烷-1-硫醇15的甲苯(50ml)溶液。小心地分散以上漿液之后，將反應(yīng)混合物置于穩(wěn)定回流下并攪拌72h。過(guò)濾官能化二氧化硅顆粒并用甲苯和丙酮充分洗滌，得到相46。

相47的制備：

將5g合成的二氧化硅46、化合物5(3.83g，0.012mol)和aibn(1g，0.006mmol)轉(zhuǎn)移到100ml圓底燒瓶中，隨后添加30ml甲醇-h2o的混合物(1:2v/v)。在氮?dú)夥諊略?5℃下加熱所得混合物12h。冷卻后，過(guò)濾官能化二氧化硅顆粒并用甲苯和丙酮充分地洗滌，得到相47。

實(shí)例8

參考圖8：

相48的制備：

將20g干燥多孔的球狀二氧化硅顆粒(粒度5μm；孔徑表面積300m²/g，硅烷醇：0.048mol)轉(zhuǎn)移到250ml圓底燒瓶中，隨后添加6.59g三甲氧基硅烷16(0.054mol，蓋勒斯特)的無(wú)水甲苯(50ml)溶液。小心地分散以上漿液之后，將反應(yīng)混合物置于穩(wěn)定回流下并攪拌72h?？焖龠^(guò)濾官能化二氧化硅顆粒并用甲苯和丙酮洗滌，得到相48。

相49的制備：

在環(huán)境溫度下在1l圓底燒瓶中向20g官能化二氧化硅相48、13.52g(0.048mol)化合物5于90ml無(wú)水甲苯中的攪拌溶液中小心地添加0.1gpt(0)催化劑(0.1wt％)(例如蓋勒斯特)。間或在添加催化劑后觀察到放熱反應(yīng)。燒瓶配備有冷凝器，并且在氮?dú)夥諊略?0℃下加熱反應(yīng)混合物8h。真空去除所有揮發(fā)物之后，用大量甲苯、丙酮和甲醇洗滌二氧化硅，產(chǎn)生官能化二氧化硅相49。

色譜應(yīng)用

這一部分描述色譜評(píng)估結(jié)果。使用傳統(tǒng)高壓漿液技術(shù)將如所描述的各種結(jié)合相填充到3mm(內(nèi)徑)×50、100或150mm(長(zhǎng)度)不銹鋼柱中并進(jìn)行以下測(cè)試。

實(shí)例9-疏水性測(cè)試

疏水性為表征反相材料或具有反相分離特征的混合型材料的重要參數(shù)。圖9顯示使用親水性空隙標(biāo)記物(胞嘧啶)和中性疏水性探針(萘)的相23a的疏水性特性。

測(cè)試條件是：柱，填充相23a，粒度5μm，柱尺寸3×100mm；流動(dòng)相：乙腈/100mm乙酸銨，ph5(40:60v/v)；流動(dòng)速率，0.425ml/min；注入體積，2μl；溫度，30℃；檢測(cè)uv波長(zhǎng)，254nm；和測(cè)試探針(各0.1mg/ml于流動(dòng)相中)，胞嘧啶和萘。

測(cè)試探針與萘的保留清楚地分離，其表明填充相23a具有良好的反相分離能力。

實(shí)例10-離子相互作用特性

使用陰離子(no3^-)和陽(yáng)離子(na⁺)在具有受控離子強(qiáng)度和ph的流動(dòng)相中表征離子相互作用特性。

測(cè)試條件是：柱，填充相23a，粒度5μm，柱尺寸3×50mm；流動(dòng)相：乙腈/100mm乙酸銨，ph5/去離子水(80:10:10v/v/v)；流動(dòng)速率，0.425ml/min；注入體積，1μl；溫度，30℃；檢測(cè)，氣溶膠類(lèi)檢測(cè)器；和測(cè)試探針(1mg/ml于流動(dòng)相中)：nano3。

如圖10中所示，由于在表面上存在兩性離子和氨基官能團(tuán)，相23a展現(xiàn)良好陰離子相互作用特性。

實(shí)例11-hilic特性

親水性相互作用液相色譜(hilic)常作為反相液相色譜的補(bǔ)充工具以用于親水性分析物的分離。任何極性色譜表面可以用于hilic分離。hilic色譜的典型流動(dòng)相包括具有少量水性部分的乙腈。在hilic中，流動(dòng)相在與缺水的流動(dòng)相相對(duì)的極性固定相的表面上形成富水層，產(chǎn)生液體/液體萃取系統(tǒng)。將分析物分布在這兩個(gè)層之間。然而，hilic為一種比簡(jiǎn)單分離更為復(fù)雜的過(guò)程并且包括中性極性物質(zhì)之間的氫鍵相互作用以及高有機(jī)溶劑條件下用于保留的靜電相互作用。這將hilic區(qū)分為不同于離子交換色譜的機(jī)制。極性較大的分析物將具有比極性較小的分析物更強(qiáng)的與固定水層的相互作用。

在此處的評(píng)估中，甘露醇用于表征相23a的hilic特性。測(cè)試條件是：柱，填充相23a，粒度5μm，柱尺寸3×50mm；流動(dòng)相：用于反相操作的乙腈/100mm乙酸銨，ph5/去離子水(50:10:40v/v/v)和用于hilic操作的乙腈/100mm乙酸銨，ph5(90:10v/v)；流動(dòng)速率，0.425ml/min；注入體積，1μl；溫度，30℃；檢測(cè)，氣溶膠類(lèi)檢測(cè)器；和測(cè)試探針(1mg/ml于去離子水中)：甘露醇。

由于甘露醇為既不受流動(dòng)相離子強(qiáng)度影響，也不受ph影響的高親水性中性分子(參見(jiàn)下文)，因此在高乙腈含量下的保留僅視為來(lái)自親水性相互作用而不是靜電相互作用。圖11清楚地說(shuō)明相23a可以用于hilic以通過(guò)氫鍵相互作用保留親水性分析物，因?yàn)楦事洞荚?0％乙腈(富溶劑)下的保留率(保留系數(shù)大于10)顯著高于在50％乙腈下的保留率(保留系數(shù)接近零)。

實(shí)例12-溶劑影響

為了評(píng)估作為反相/兩性離子混合型相的色譜特性，在不同乙腈含量下并且在恒定乙酸銨濃度下評(píng)定萘(疏水性探針)、甘露醇(親水性探針)、鈉離子(陽(yáng)離子相互作用探針)和氯離子(陰離子相互作用探針)。

測(cè)試條件是：柱，填充相23a，粒度5μm，柱尺寸3×50mm；流動(dòng)相：乙腈/100mm乙酸銨，ph5/去離子水(m:10:nv/v/v，其中m:n＝90:0、80:10、70:20、60:30、50:40、40:50、30:60、20:70和10:80比)；流動(dòng)速率，0.425ml/min；注入體積，1μl；溫度，30℃；檢測(cè)，氣溶膠類(lèi)檢測(cè)器；和測(cè)試探針：萘(0.1mg/ml)、氯化鈉(1mg/ml)和甘露醇(1mg/ml)。

圖12表明相23a展現(xiàn)出疏水性特性，因?yàn)檩恋谋Ａ袈孰S流動(dòng)相含水量而持續(xù)增加。同時(shí)，甘露醇的保留率向反方向發(fā)展，其中低于70％乙腈含量下的保留率最小，并且隨高于70％的乙腈含量而增加。相較于甘露醇，氯離子在各種溶劑含量下均顯示顯著較高保留率。隨著乙腈增加，氯離子的保留率連續(xù)降低，從10％乙腈下的41下降到80％乙腈下的20。乙腈的進(jìn)一步增加使得氯離子保留率在80％乙腈下快速增加到值33。與氯離子相比，鈉離子在10％和80％乙腈范圍內(nèi)幾乎未展現(xiàn)保留率。高于80％乙腈，其保留率隨溶劑含量而從零保留率增加到5.4(在90％乙腈下)。結(jié)果由此表明相23a具有反相、hilic和陰離子相互作用特性，與其柱化學(xué)性質(zhì)一致。

如本文所使用(包括在權(quán)利要求書(shū)中)，除非上下文另外指示，否則本文中的術(shù)語(yǔ)的單數(shù)形式應(yīng)被解釋為包括復(fù)數(shù)形式，且反之亦然。舉例來(lái)說(shuō)，除非上下文另外指示，否則如“一個(gè)(a)”或“一個(gè)(an)”的單數(shù)引用意指“一或多個(gè)”。

在整個(gè)本說(shuō)明書(shū)的描述和權(quán)利要求書(shū)中，詞語(yǔ)“包含”、“包括”、“具有”及“含有”以及所述詞的變化(例如“包含(comprising)”和“包含(comprises)”等)意指“包括但不限于”，并且并不意圖(并且并不)排除其它成分。

應(yīng)了解，可以對(duì)本發(fā)明的上述實(shí)施例作出變化，同時(shí)這些變化仍屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。除非另外說(shuō)明，否則本說(shuō)明書(shū)中所披露的每一特征都可被用于相同、等效或類(lèi)似目的的替代特征替換。因此，除非另外說(shuō)明，否則所披露的每一特征僅是一系列通用等效或類(lèi)似特征的一個(gè)實(shí)例。

本文中所提供的任何和所有實(shí)例或示例性語(yǔ)言(“舉例來(lái)說(shuō)(forinstance)”、“如(suchas)”、“例如(forexample)”、“例如(e.g.)”和類(lèi)似語(yǔ)言)的使用僅意圖更好地說(shuō)明本發(fā)明，并且并不指示對(duì)本發(fā)明的范圍的限制，除非另外主張。本說(shuō)明書(shū)中的任何語(yǔ)言都不應(yīng)理解為指示實(shí)踐本發(fā)明所必需的任何非所主張的要素。

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本說(shuō)明書(shū)中所披露的全部特征可以任何組合形式組合，但所述特征和/或步驟中的至少一些會(huì)互斥的組合除外。確切地說(shuō)，本發(fā)明的優(yōu)選特征適用于本發(fā)明的所有方面并且可以任何組合來(lái)使用。同樣，可單獨(dú)地使用(不以組合形式)以非必需組合形式描述的特征。