β-環(huán)糊精類衍生物的合成及作為HPLC手性固定相的手性識(shí)別

張克彪 宋姍姍

(貴州梅嶺電源有限公司,貴州遵義 563003)

β-環(huán)糊精類衍生物的合成及作為HPLC手性固定相的手性識(shí)別

張克彪 宋姍姍

(貴州梅嶺電源有限公司,貴州遵義 563003)

以手性多糖中的β-環(huán)糊精為原料,將其與異氰酸酯反應(yīng),合成β-環(huán)糊精類衍生物, 用紅外光譜和核磁共振氫譜和碳譜對(duì)β-環(huán)糊精類衍生物的分子結(jié)構(gòu)與糖單元取代度進(jìn)行表征與分析。結(jié)果表明,β-環(huán)糊精衍生物對(duì)于某個(gè)對(duì)映體顯示出手性拆分能力。

β-環(huán)糊精 手性固定相 手性分離

1 引言

本論文主要是以手性多糖中的β-環(huán)糊精為原料,將其分別與異氰酸酯反應(yīng),合成β-環(huán)糊精衍生物,采用紅外光譜(IR)、核磁共振(NMR)等儀器對(duì)合成的衍生物進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征,然后將合成的衍生物與氨丙基硅膠采用鍵合的方法制備成手性材料裝填在高效液相色譜柱中,制備色譜柱。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑

大型實(shí)驗(yàn)儀器有紅外顯微成像系統(tǒng)、高效液相色譜儀、核磁共振儀等。玻璃儀器有冷凝管、三通、三口圓底燒瓶、蒸餾頭、燒杯等。

實(shí)驗(yàn)試劑有β-環(huán)糊精、無(wú)水吡啶、甲基丙烯基異氰酸乙酯、正己烷、異丙醇等

2.2 β-環(huán)糊精衍生物的制備

稱取適量提純后的β-環(huán)糊精,然后在 80℃下真空干燥3-4h,在向三口瓶中通入氮?dú)獾耐瑫r(shí),在 80℃下加入無(wú)水二甲基乙酰胺(DMAc)中,回流12h,降至室溫,加入少量LiCl,30min后,重新升溫至80℃,加入無(wú)水吡啶,2h后加入過(guò)量甲基丙烯基異氰酸乙酯,持續(xù)攪拌回流24h后停止反應(yīng);用丙酮和水做洗脫劑,沉淀反應(yīng)物,洗滌、過(guò)濾,60℃真空干燥12h,得到產(chǎn)物A。整個(gè)反應(yīng)過(guò)程如圖1所示。

2.3 HPLC手性固定相的制備

將β-環(huán)糊精不飽和衍生物取少量溶解在無(wú)水的吡啶或者DMSO溶劑中,然后加入氨丙基硅膠,形成均一懸濁液,加入少量引發(fā)劑AIBN,在80℃加熱,并且用500W的紫外燈進(jìn)行紫外引發(fā),反應(yīng)24h。命名為CSP-a。

圖1 β-環(huán)糊精類衍生物的合成路線圖

圖2 A的核磁氫譜圖 (DMSO-d6,80℃)

3 結(jié)果與討論

3.1 A的紅外光譜分析

分別要取少量β-環(huán)糊精不飽和衍生物與溴化鉀固體混合研磨,質(zhì)量比大約為1∶100,隨后將研磨好的樣品壓片,用紅外光譜儀測(cè)定其紅外光譜圖,以表征其結(jié)構(gòu),經(jīng)紅外光譜分析證實(shí),1180cm-1處出現(xiàn)很強(qiáng)的-C-O-吸收峰,隨之還在3474cm-1和3320cm-1出現(xiàn)了N-H鍵的吸收峰,以及在1440cm-1處出現(xiàn)的C-N鍵吸收峰,表明β-環(huán)糊精衍生化已經(jīng)完成。而在1665cm-1處仍有吸收峰,說(shuō)明C=C雙鍵還存在,因此可以通過(guò)分析紅外譜圖分析證實(shí)已經(jīng)完成了環(huán)糊精不飽和衍生物的制備

3.2 A的核磁共振氫譜分析

稱取30mgβ-環(huán)糊精衍生物,選取氘代DMSO為溶劑,量取0.6mL,將衍生物溶解于氘代DMSO中。用核磁共振波譜儀,在80℃下測(cè)定其核磁共振氫譜和碳譜,并進(jìn)一步對(duì)衍生物的分子結(jié)構(gòu)與糖單元不同位置取代度進(jìn)行定量表征與分析。A的1H-NMR譜圖如圖2所示。

δ=6.9～7.20ppm處為NH基團(tuán)中的H,δ=5.5～6.10ppm為異氰酸酯上面不飽和雙鍵CH2=中的H,δ=3.45～5.2ppm出現(xiàn)的是葡萄糖結(jié)構(gòu)單元上的氫(Glucose-H)的共振峰,水的出峰位置為3.1ppm,溶劑二甲基亞砜的出峰位置為2.5ppm,δ=1.71～1.99ppm處為C H3中的H。

3.3 CSP-a的手性識(shí)別能力評(píng)價(jià)

以正己烷/異丙醇(90/10,v/v)為流動(dòng)相,手性柱對(duì)典型手性化合物Co(acac)3進(jìn)行拆分,結(jié)果為有一定的拆分能力。此類鍵合型CSPs手性識(shí)別能力對(duì)個(gè)別對(duì)映體的分離能力好,并且可能改變對(duì)映體的洗脫順序。鍵合型的環(huán)糊精是在加熱和紫外燈的照射下,衍生化上的不飽和雙鍵打開(kāi)發(fā)生加聚反應(yīng),交聯(lián)支化包覆在環(huán)糊精表面,分離效果所以有所增加。

4 結(jié)論

本論文主要是以手性多糖中的β-環(huán)糊精為原料,將其與異氰酸酯反應(yīng),合成β-環(huán)糊精衍生物,采用紅外光譜(IR)、核磁共振(NMR)等儀器對(duì)合成的衍生物進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征,然后將合成的衍生物與氨丙基硅膠采用鍵合的方法制備成手性材料裝填在高效液相色譜柱中,制備色譜柱[2]?？疾煅芯苛嗽谙鄳?yīng)條件下,合成的手性固定相對(duì)對(duì)映體的手性識(shí)別能力。結(jié)果表明對(duì)某個(gè)對(duì)映體有一定的分離能力。

[1]孫鳳霞,付德才,于奕峰等.“Dutch”拆分研究進(jìn)展[J].化學(xué)進(jìn)展,2007,19(11)：1746-1753.

[2]王丹,李亞.手性藥物及其開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[J].現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生,2007,6：837-838.

張克彪,男,漢族,19870210,黑龍江,碩士,助理工程師,貴州梅嶺電源有限公司,主要研究方向化學(xué)電源。