第9章1-化学键合相色法

二、固定相
1、化学键合相的制备 2、常见的官能团 3、常用的键合相商品牌号 4、化学键合相性能评价 5、使用键合固定相应注意的问题
1、化学键合相的制备
要形成化学键合固定相，有两个必要条件： ① 所用的担体材料应有某种化学反应活性，
如硅胶、氧化铝、硅藻土等表面都具有化 学反应的官能团，一般以硅胶最为理想的 和常用。 ② 有机分子应含有能与担体表面发生反应的 官能团。
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① Si－O－C键型
• 酯化反应是最早用于制备化学键合相的反应。 这类固定相是直接用硅羟基Si－OH与醇类R－ OH通过酯化反应制得。
150℃ Si OH + HOR
3~8h
Si O R + H2O
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• 酯化反应在硅胶表面形成单分子层的硅酸酯。 这类固定相虽然有很高的柱效，但是它显著的 缺点是易水解、醇解，热稳定性差，在色谱发 展早期用于正相色谱模式中，现已不大使用。
药物色谱分析
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第九章－1 化学键合相色谱
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主要内容
一 概述：特点 二 固定相的制备和性能评价 三 非极性键合相 四 新型高效化学键合固定相
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一、概 述
1、化学键合相色谱的定义 2、化学键合相的特点 3、化学键合相的稳定性 3、化学键合相的分类
性亲核试剂所切断：
Si Si O
Si OH
+
Si O-M+
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M+OH- 中国药科大学药物色谱分析课程
4、化学键合相的分类
• 化学键合相的分类可以有不同的依据。 按键合相的表面结构：单分子键合和聚合键合；
按键合有机硅烷的官能团：极性键合相、非极 性键和相和离子交换键合相三种。
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③ Si－O－Si－C键型
• Si－O－Si－C键型是一类目前占绝对优势的键 合相类型，具有良好的热稳定性及化学稳定性， 能在pH 2～8的介质中使用。这类键合固定相 是硅胶上的硅羟基与有机氯硅烷或烷氧基硅烷 试剂反应而得。
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单官能团有机硅烷
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3、化学键合相的稳定性
1．在较低pH值条件下（pH<2）
键合相中Si―O―Si键易受Lewis酸等亲电试剂的进攻而
断裂：
Si Si O
Si OH
+
-Y +Si
Y-H+
2．化学键合固定相在较高pH值条件下的稳定性（pH>9）
键合相中Si―O―Si键很容易被KOH和NaOH这一类强碱
1、化学键合相色谱的定义
化 借助于化学反应的方法将有机分子以
学 共价键连接在色谱担体上形成化学键
键 合相，以化学键合相为固定相的色谱
合 相
法称为化学键合相色谱（bonded
色 phase chromatography，BPC），简
谱 称键合相色谱。
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2、化学键合相的特点
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② Si－N或Si－C键型
MgBr Si
+ MgXCl
Si OH + SOCl2
Si Cl
NH
2
CH
2
CH
2
NH
2
Si NHCH2CH2NH2 + HCl
• 这类固定相比Si－O－C键型固定相的水解稳 定性和热稳定性好，但适用pH值范围窄（pH ＝4～8），因此实用价值亦不大。
Si OH + R3SiX
R Si O Si R + HX
R
• X 通常为－Cl、－OH、－OCH3、－OC2H5等官能团；
• R 通常为直链或支链烷基、芳香基，如－CH3、－C4H9、 －C8H17、－C18H37、苯基等，也可以是它们被不同的基 团取代后的衍生基团，如－(CH2)2CN、－(CH2)2NH2、 －(CH2)n－O－CH2－OH等。
1. 与液－液分配色谱相比，使用过程中固定相 不流失，耐溶剂冲洗。
2. 与液－固吸附色谱相比，消除了担体上的表 面活性作用点，清除了某些可能的催化活性。
3. 表面改性灵活，容易获得重复性产品。 4. 化学性能稳定，耐受范围为pH2～8。 5. 热稳定性好，一般在70℃以下稳定。 • 载样量大，比硅胶约高一个数量级。 • 梯度洗脱平衡快。
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硅胶的性质
• 硅胶（SiO2·xH2O）之所以是理想的化学键合 相担体，主要由它的表面性质所决定。硅胶具 有良好的机械强度、容易控制的孔结构和比表 面积、较好的化学稳定性和热稳定性以及专一 的表面化学反应等优点，另外，硅胶表面存在 着足够的可反应硅羟基，因而是各种化学键合 相理想基质材料。
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（2源自文库溶剂与试剂预处理
• 硅烷化试剂对水很敏感，使用前应以蒸馏方式 进行纯化或以玻璃棉将其中的悬浮物滤去。所 使用的有机溶剂，必须进行干燥。
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（3）衍生化反应
（1）Si－O－C键型 （2）Si－N或Si－C键型 （3）Si－O－Si－C键型
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(1)硅胶的预处理
酸处理
酸处理可以用 0.1 mol/L的盐 酸，于90℃下 浸泡24 h，或 以10%的盐酸 在回流状态处 理8 h 。
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中和
中和，水洗至 无Cl- ，经酸处 理后的硅胶表 面的羟基浓度 已达到理论值8 μmol/m2左右 。
干燥
在200℃以下真 空烘干除去物 理吸附水，注 意不得超过 200℃，否则硅 醇基脱水形成 硅氧烷结构。
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1、化学键合相的制备
硅胶预处理
溶剂与试剂 预处理
衍生化反应
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端基封尾 中国药科大学药物色谱分析课程
(1)硅胶的预处理
• 在制备键合相时，首先作为担体的硅胶需要酸 处理，洗去制备、运输和保存过程中引入的污 染物；除去表面层的金属氧化物杂质，如Na+、 Ca2+、Al3+、Fe3+等；使表面的硅氧烷键打开， 形成尽可能多的自由羟基，有利于反应。
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双官能团有机硅烷
• 双官能团化合物如R2SiX2可单独形成线型或环 状有机硅氧烷。
Si OH + R2SiX2
R Si O Si R + HX
X
Si OH O Si OH
+ R2SiX2
Si O
R
O Si + 2HX
Si O
R
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