（农药学专业论文）液相色谱手性固定相的制备及其性能研究.pdf

中文摘要 在查阅、分析平总结国内外大量的高效液相色谱手性分离文献的基础上，设计合成了八种新 的液相色谱刷型手性键台相分别是( r ) ( + ) 2 甲基- 1 埘氯苯基- l - 丙胺和( 印一( 一) 一2 一甲基一1 - 对氯苯基 1 - 丙胺通过二酸酐、二异氰酸酯与氨丙基硅胶相连制备的同定相( 一，1 x ) ，或二者之一与l - 异亮氨酸、l 亮氨酸、l 缬氨酸共价键合后通过间隔臂再与氨丙基硅胶相连制备的手性固定相( i l e - ，i i p v i i ：l e u v i i ，l e u ：v a l 一，- v a l v i i ) 。 e z s , - - c 2 c 2 c ：c o c 2 c , 2 7 珊卡黔c 刊争a n h c a n h 一“，b h e i i _ c h 2 c h 2 c h 2 n 啪c h 2 c h ：8 圳；v 州h ( c c l口 h 3 ) 2 合成过程的中间体中有十几个新化合物，对其中1 3 个关键的中间体新化合物通过熔点、旋 光度、元素分析、红外光谱、核磁共振等方法进行了表征；八种新的手性固定相通过元素分析、 显微红外光谱等方法进行了表征，测定了柱效。这八种新的固定相用于液相色谱分离，研究结果 证明它们都有手性分离能力。除直接键合氨丙基硅胶的，固定相手性分离能力不强而外，其 余六种固定相或它们的串联组台对苯甲酰基亮氨酸甲酯、苯甲酰基丙氨酸甲酯、乙酰基苯丙氨酸 甲酯外消旋化台物显示出较好的拆分能力。基于色谱分离实验数据，对其中一些外消旋化合物在 这些新手性固定相上的拆分机理作了初步探讨，认为l - 氨基酸部分对手性分离有较大贡献。手性 胺部分的引入，与氨基酸部分的某种协同作用对手性分离也有重要影响。八种新的液相色谱手性 键台相的应用还有待进一步研究。 本文的另一部分合成了纤维素- 三( 3 ，5 二甲基苯基氨基甲酸酯) ，并将其涂敷于氨丙基硅胶的 表面，制备出涂敷型高效液相色谱手性闻定相( c d m p c ) ，在该固定相上对除草剂氯氟草醚乙酯 对映体、麦草伏甲酯对映体的分离进行了研究：在此色谱固定相上还对戊唑醇及其杂质、三唑酮 及其杂质、甲霜灵系列化合物、苯并咪唑衍生物、杀螨剂尼索朗等对映体进行了手性分离研究， i 一叱 c一 一 卅ocn 比正 也 c 一 器 除三唑酮、甲霜灵和甲霜灵中间体而外其余均为在此类吲定相上首次拆分。这些生物活性物质及 其相关化合物的手性分离，纤维素三( 3 ，5 二甲基苯基氨基甲酸酯) 涂敷型手性固定相拆分机理的 探讨，不仅实现了外消旋农药的手性分离，而且分离度一般较大，这为其制备性分离，光学异构 体活性差异研究、代谢及残留等课题打f 了坚实的基础：也将为其单体的不对称合成等研究提供 重要的检测手段。 关键词：高效液相色谱手性固定相，农药，对映体分离 l i a b s t r a c t i no r d e rt od e v e l o pp i r k l et y p ec h i r a ls t a t i o n a r yp h a s e s ( c s p s ) o fh i g h _ p e r f o r m a n c el i q u i d c h r o m a t o g r a p h y ( h p l c ) e i g h tk i n d s o fa m i n oa c i dd e r i v a t i v e si n c l u d i n gc h i r a la m i n e so f ( 尺) ( + ) _ a n d ( ) 2 一m e t h y l 一1 一曲一c h l o r o b e n p h y l ) 一1 一p r o p a n a m i n e c o v a l e n tc h i r a ls t a t i o n a r yp h a s e sh a v eb e e n d e s i g n e da n ds y n t h e s i z e d ，a n dt h e i ra p p l i c a t i o n i nr e s o l u t i o no fe n a n t i o m a r sb yh p l cw a ss t u d i e d 一睇酬啦c h k p h _ 雾蛰c b 删删删洲h 一一( c h 。s ：晗c c h 2 c h 2 c h 2 n h c 。c h 2 c h 2 c o n h ：? h h 飞( c h 扩3 ) 2 c t h i se i g h tk i n d so fn o v e lc h i r a l s t a t i o n a r yp h a s e sw e r el l e - ，- i l e v i i ；l e u - v l l ，- l e u v i i ；v a l 。 - v a l - v i i x a n d i x t h ei l e - a n d - i l e - v i ic s p sw e r ed e r i v a t i v e so fl i s o l e u c i n e p r e p a r e db y c o v a e n t l yb o n d i n gt o ( 月) - ( + ) - a m i n eo r ( 曲- ( ) _ a m i n e ；t h el e u a n d l e u v 1c s p sw e r ed e r i v a t i v e s o fl - l e u c i n ep r e p a r e db yc o v a l e n t l yb o n d i n g t o ( r ) - ( 十) 一a m i n eo r ( 固- ( ) - a m i n e ；t h ev a l v i ia n d 。v a l c s p sw e r ed e r i v a t i v e so fl - v a l i n ep r e p a r e db yc o v a l e n t l yb o n d i n gt o ( 盼( + ) 一a m i n eo r - ( 一) - a m i n e ； t h e - x la n d w e r ed e r i v a t i v e s o f ( s 3 - ( - ) - a m i n e a n d c r ) 一( + ) 一a m i n e d i r e c t l yb o n d i n g t o a m i n o p r o p y l a t e dm e s o p o r es p h e r i c a ls i l i c ag e l t h e s ec s p sh a v eb e e ns u c c e s s f u l l ya p p l i e dt or e s o l v et h ee n a n t i o m e r so fn - b e n z o y l d l a m i n o a c i d 。m e t h y l e s t e r s ( 1 e d l - l e u c i n e ，d l - a l a l i n e ) a n dd l a c e t y l p h e n y a l a l i n e - m e t h y l e s t e r a f t e r c o m p a r i n gt h er e s o l u t i o nr e s u l t so nt h o s ee i g h to fc s p s ，i tc a r lb ec o n c l u d e dt h a te n a n t i o s e l e c t i v i t y d e p e n dm a i n l yo nt h ei n t e r a c t i o n so ft h ee n a n t i o m e r sw i t ht h ec h i r a ls e l e c t o r so f h y d r o g e nb o n d i n ga n d 十口i n t e r a c t i o n s t h ec e l l u l o s ed e r i v a t i v ec d m p c o fc e l l u l o s et r i s ( 3 ，5 一d i m e t h y l p h e n y l c a r b a m a t e ) w a ss y n t h e s i z e d u n d e rh e t e r o g e n e o u sc o n d i t i o n su s i n gm i c r o c r y s t a l l i n ec e l l u l o s e ( m c ) t h ec d m p c w a sd i s s o l v e di n l s o l v e n ta n dc o a t e do na m i n o p r o p y l a t e dm e s o p o r es p h e r i c a ls i l i c ag e lb ye v a p o r a t i o nt op r e p a r et h e c h i r a ls t a t i o n a r yp h a s e sf o rh i g h - p e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t o g r a p h y h p l co nac d m p cc o l u m nh a se n a b l e de x c e 】l e n ts e p a r a t i o no f t h ee n a n t i o m e r so fs i x t e e nr a c e m i c c o m p o u n d su s i n g2 - p r o p a n o l a n d h e x a n ea sm o b i l e p h a s e ，a m o n g w h i c ht h e p e s t i c i d e s o f e t h o x y f e n e t h y l ，f l a m p r o p m e t h y l ，t e b u c o n a z o l ea n di t sf o u ri m p u r i t i e s ，t w ei m p u r i t i e so ft r i a d i m e f o n a r i s i n gf r o mi t ss y n t h e s i s ，t w ei m p u r i t i e so fm e t a l a x y l ，n i s s o r u n ，2 - ( 1 一h y d r o x y e t h y l ) - 1 h - b e n z i m i d a z o l e w e r er e s o l v e df o rt h ef i r s tt i m e n od e r i v a t i z a t i o no ft h ec o m p o u n d sw a sr e q u i r e d t h er e s u l t so b t a i n e d s u g g e s tt h a tc h i r a lr e s o l u t i o no nc d m p c o c c u r r e db e c a u s et h ec h i r a l g r o o v e s o nt h ec s p p r o v i d et h e c h i r a le n v i r o n m e n tf o r e n a n t i o m e r s t e m p o r a r yp a r t i a l i n c l u s i o n c o m p l e x e s a r ef o r m e db e t w e e n e n a n t i o m e r sa n dt h ec s p , a n dt h es t a b i l i t yo ft h e s ec o m p l e x e si sa f f e c t e db y h y d r o g e nb o n d i n ga n d 十f i n t e r a c t i o n sb e t w e e nt h ee n a n t i o m e r sa n dt h ec s rr e s o l u t i o no f e n a n t i o m e r sd e p e n d so nac o m b i n a t i o n o f t h es t e r i cf i ti nt h ec h i r a lg r o o v e so f t h ec s pa n dt h ee f f e c to f t h eo t h e ri n t e r a c t i o n s k e yw o r d s ；h i g hp e r f o r m a n c el i q u i d c h r o m a t o g r a p h y , c h i r a ls t a t i o n a r yp h a s e s ，p e s t i c i d e s ， e n a n t i o s e p a r a t i o n 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书 而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示了谢意。 研究生签名 1 妻士可总 时间：2 0 0 3 年5 月1 2 日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留 送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复 制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、 传播学位论文的全部或部分内容。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 研究生签名 侄亡聪 时间： 2 0 0 3 年5 月1 2 目 翩虢z 厦 帆z 啷嗍帅 主要缩略词表 a p s ： a m i n o p r o p y l s i l y a t e d s i l i c ag e l 氨丙基硅胶 b o c ：t e r t b u t y l o x y c a r b o n y l 叔r 氧羰基 d ：d o u b l e t 二重的 d c c ： 1 ，3 d i c y c l o h e x y l c a r b o d i i m i d e 1 ，3 - 二环己基碳二亚胺 d c m ：d i c h o r o m e t h a n e 二氯甲烷 d m f ：d i m e t h y l f o r m a m i d e - _ 二甲基甲酰胺 d m s o ：d i m e t h y l s u l f o x i d e二甲亚砜 g ：g r a m 克 h ：h o u r 小时 i p r ：i s o p r o p y l 异丙基 i r ：i n f r a r e d 红外的 i l e ：i s o l e u c i n e 异亮氨酸 l e u ：l e u c i n e 亮氨酸 m c ： m i c r o c r y s t a l l i n ec e l l u l o s e 微晶纤维素 m d i ：4 , 4 - m e t h y l e n e d i p h e n y l d i i s o c y a n a t e 4 , 47 一二苯甲烷二异氰酸酯 m i n ：m i n u t e 分钟 m l ：m i l l il i t e r 毫升 m m o l ：m i l l im o l e 毫摩尔 n m r ：n u c l e a r m a g n e t i cr e s o n a n c e 核磁共振 p p m ：p a r tp e rm i l l i o n 百万分之一 q ：q u a r t e r 四重的 t ：t r i p l e t 三重的 t e a ：t r i e t h y l a m i n e 三乙胺 t f a ：t r i f l u o r o a c e t i ca c i d 三氟乙酸 t h f ：t e t r a h y d r o f u r a n 四氢呋喃 t m s ：t e t r a m e t h y l s i l a n e 四甲基硅烷 v a l ： v a l i n e 缬氨酸 v ： v o l u m e 体积 i x ! 曼：2 ：些：i ! ：i 竖：i ；。，。耋尘 第一章引言 1 1 手性分离的意义 物质与其镜像不能重叠的性质称为手性( c h i r a l i t y ) 。两种互为镜像关系而又不能重叠的分子 称为对映异构体( e n a n t i o m e r s ) ，简称对映体。等量对映体组成的混合物称为外消旋体( r a c e m a t e ) 。 在自然界和化学台成过程中，对映异构现象是普遍存在的。从分子水平来观察生命体的结构 成分( 如碳水化合物、蛋白质、核酸等) 大都具有手性，可以说“生命是不对称的”。手性化学 品在当今诸如医药、农药、材料、食品添加剂等许多领域，已经显示出越来越重要的研究与应用 价值。 药物对映体在生物体内常常表现出不同的药理和代谢特性，因而具有不同的生理作用。表1 1 列出了一些药物对映体的不同生理活性。使用外消旋药物可能导致错误的药代行为和作用模式。 在美国医药药物名称词典所列出的2 0 5 0 种药物中，大约有一半药物分子中至少包含一个手性中 心有4 0 0 多种药物以外消体或非对映异构体的形式服用，限于分离测定技术上的困难，其中大 部分对映体的疗效及对哺乳动物的毒性、体内的吸收、代谢等方面的差别远未被深入研究。二十 世纪六十年代在欧洲引起恐慌的“沙立度胺( t h a l i d o m i d e ) 悲剧”就是一个突出的例子。外消旋 的沙立度胺又称“反应停”，用于治疗孕妇呕吐，它的使用导致了上万名畸形婴儿的出生。后来 的研究才证实只有其( r ) 体具有镇静作用，而( 跏体可导致胎儿畸形。基于已发现的药物对映体生 物活性的显著差别和产生的严重后果，1 9 9 2 年3 月，美国食品药物管理局( f d a ) 作出手性药物 的指导原则：一个含手性因素的化学药物，必须说明其两个对映体在体内各自的生理活性、药理 作用和代谢过程，以及考虑单一对映体的问题吐 甜珏 沙立度胺 表i - 1 一些药物对魄体的不同生理活性 药物名称! 燮! ! ! 塑堡墨 一 壹塾堡垒茎堡旦 翌墼堡墨基堡旦 氯胺酮( k e t a m i n e )( 司- 构型，麻醉剖 ( r ) 构型，致幻药 氯霉素( c hj o r o m y c e t i n ) ( 尺r ) - 构型，抗菌( s , a 3 韵型，无活性 丙氧： j = ( p r o p o “y p h e n e ) ( ? 尺，3 s ) - 构型，镇痛( 2 s , 3 n ) 构型，止咳 普萘洛尔( p r 叩a f l o i oj )( 毋- 构型，治疗心脏病 ( 尺) 构型，避孕药 兰竖型! ! - 旦凹! 竺! 生 ! 兰：塑型：翌皇堑 l ! ! ：塑型：! ! 塑竖型= 中国农业大学博士学位论文 第一苹 i 言 对农药而言，外消旋混合物中可能一种异构体具有良好的生物活性，而其对映体是低效或无 效的，甚至会产生药害。表i 2 列出了一些农药对映体的不同生理活性【3 。】。只包含单一异构体 的手性农药具有药效高、对作物与生态环境更安全等特点，愈来愈受到人们的重视，已成为2 1 世纪农药发展的重要方向。而外消旋农药，由于其含有无效或低效的对映异构体，不仅会降低药 效，而且会污染环境降低农产品质量，还可能导致药害或抗药性的产生。例如，丙烯菊酯( a i l e t h r i n ) 是第一个人工合成并投入工业化生产的拟除虫菊酯类杀虫剂品种”j ，它的化学结构中有3 个手性 碳，共有8 个光学异构体。研究表明，这些异构体之间杀虫活性差异甚大其中以( + ) 反式酸( 研 醇构型的活性最高，而其对映体活性最低，相差近2 0 0 倍；而且各异构体间存在着拮抗性，使混 合体中的高效体不能充分显示其活性p “。随着立体化学的发展和对农药构效关系研究的不断深 入，人们更多地关注光学活性产品的开发。而目前在国际市场上以单一旋光异构体销售的农药分 额仅有7 左右i s 。到1 9 9 6 年6 月，在日本登记的合成农药有4 0 0 多种，其中有手征性结构的化 台物8 2 种，而作为光活性农药登记的只有8 种9j 。由此可见手性农药的研究与开发还任重道远。 因此，提供药效高、毒副作用小的光学纯药物已成为现代药学研究的重要内容，与此相关的 对映体分离、分析研究具有重要的现实意义，也是迫在眉睫，急需解决的关键问题。 表1 - 2 一些农药对映体的不同活性 农药名称 对映体的不同活性 有效体及作用其对映体及作用 1 2 实现手性分离的方法 自从1 8 4 8 年巴斯德( p a s t e u r , l ) 借助显微镜首次实现了外消旋酒石酸钠铵盐对映体的分离 以来，外消旋体的拆分作为提供光学纯物质的重要途径，在生命科学、功能材料等许多领域得到 了越来越广泛的应用。但对映体之间除了使平面偏振光旋转的方向相反而外，在非手性条件下， 其它的物理、化学性质都相同，因而不能利用一般的理化方法( 如蒸馏、萃取等) 方便地得到分 离。实现手性分离的方法归结起来主要有：结晶法、化学拆分法、生物( 酶) 拆分法、色谱拆分 法等。 1 2 1 结晶法 主要蠢：| ：查耋鎏耋耋耋鲨耋，。，。，。，。，。，。，。茎二茎，鉴 氨接结晶法是将外消旋混合物从溶液中结晶析出，依据两种对映体结晶形态的差别，从结晶 物中进行手l ：分离。这一方法耗时赞力，仅能应j l 1 j 实验室研究。 在晶体中，分子的空间取向和排列是翕序的、相对i 到定的。同种分予之间的晶间力与该分子 和其对映体之间的赫问力螬不同的。捕种始晶法鼯在外消旋混台物的热饱和溶液中加 种纯对 映体品种，将附着在播入晶嵇上的闻神对映体折出的分步绌龌分擒方法。这绅方法一艺麓单、残 本低，但应用面有限。 i 2 2 化学拆分法 如果外消旋分予台有活性官能团，能岛某种纯手性物质( 手性试剂) 反应，形成非对映异辑 俸，鼠热力学静跷赢来看，霹希l 用非对浃髯褐俸之闻静物瑾、纯学萑囊鹩差异避行分离，而后孬 将衍生物还艨为纯对映体，扶而实现外消旋体的拆分，这就是化学拆分法。大部分化学拆分法过 程冗长，产率通常不商，对淤体光学纯度龟不高，适用静他古物类型不太多。 1 2 3 生物( 酶) 拆分法 生物拆分法主要是利用酶对光活性异构体有选择性地进行酶解作用，使外消旋体中种对映 髂酶解较倏，蔼男静较授，竣不发生酶瓣，并在遥当熬祭结下被像驽露这到分鬻。酶穰纯拆分 的主凝途径为主体选择性水解、酶化和转酶作用。近年来魁起的非水相酶催化技术用于许多疏水 纯合物豹拆分，傻该技术褥列了酶艇赫发戚。迄今为l ，绝大多数天然氦基酸都酲成功魄硒酶法 拆分得到了璃纯度的对映体。但该法仅能适期于酶促反应体系，另外酶不稳定、制荆的价格较高 等也阻礴了它的应带。 总之，用化学拆分法、生物拆分法分离对映体，操作相对繁杂、速度慢、效率低，色谱技术 静发鼹使对躞体匏攥势方法进a 了一个瑟黠我。 1 2 4 色逶分离法 色谱法分离对酸体主瑟有：薄朦色谱( t h i n l a y e rc h r o m a t o g r a p h y , t l c ) 、气相色谱( g a s c h r o m a t o g r a p h y , g c ) 、商效液相色谱( h i g h - p e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t o g r a p h y , h p l c ) 、毒缨管 电色谱( c a p i l l a r ye l e c t r o p h o r e s i sc h r o m a t o g r a p h y , c e c ) 、超临界流体色谱( s u p e r c r i t i e a lf l u i d c h r o m a t o g r a p h y , s f c ) 等，蒸中高效渡相色谱洼具鸯桂窖娥毫、不会发生被势裹溶囊裹滋穗型变 化或破坏生物活性等优点，舆有发展成实验室和工业规模对映体制各级分离的巨大潜力 1 0 i 。 越效滚鞠色谱蹇接嚣分慰骧体惫据手爨嚣定穗法( c h i r a ls t a t i o n a r yp h a s e ，c s p ) 稻手经流动 相添加剂法( c h i r a lm o b i l ep h a s e ，c m p ) 。县有不对称中心的手性固定相的研制，熄手性色谱发展 3 耋誊窑兰蠢耋茎主耋鎏兰耋。，。，。，。嘲。；礤。，。，。耋：i ：墼耋 的藏沿镁域。+ 1 3 液相色谱手性固定榈法 近二十多年来，赢散液相色谱的礤究与应娜发展遴座惊人，其中警瞧斟定螺靛磷利受楚一技 独秀。手性固定相一般是把手性化台物键台或滁敷到载体表面( 一些乎性高分子化合物颗粒可直 接用作固定耜) ，对映体群晶虫子与固定勰表嚣皎手瞧分子形成l 黠骥簿络台耪稳结台麓力蠢差 别而达到拆分目的。二十世纪八十年代初，p i r k | e 等人程深入研究手性色谱立体识别机理过稷中， 耋糍阐述了三点作瑗分薅理论：“手性谈磷要求手蛙固定相至少与对竣摔之嗣露有三个裾蕊作 用，且三者中至少有一个与立体化学因素有关”【】t lo 手性固定相法分离测定对映体速度快、桂效 赢、撵器簿攀、逡爱范嚣广，程三点佟蠲分离骥论镌撂导下，琶经发袋成为对映体分离最迅速的 领域，也是手性色谱发展的关键和核心。已经商品化的乎性固定相已超过1 5 0 种，它 卜一般可归 霸为秘下死大粪 l t ”l 。 第一类是较为成熟的虽白成簪性固定楣，它们经常是以纯他的天然蛋自质键合至4 疆胶载体上 越作用的。蛋自旗的立体结构楚由其所含众多手性中心的某种特定构氟组合而成的，它对许多对 映体具有较强的学性识别能力。把分子擞相对较小的手性化台物键台至建胶上褥到躲熙一类芋性 圃定相就魁p i r k l e 型手褴词定捅。这类溺定相由于键合的手性选择体分子量小，相同袭面积的硅 胶上可以键台更多的分子，这就增妇了溜震分予与手娃中心摺接触鲍掇会。第三粪廷鑫o k a m a t o 等发展起米的淀粉或纤维索衍生物手性固定相，它们一般是涂敷在硅胶的表面。第四撩是具有包 合传爨魄邵蝴转手性理定橱。曼餐a m s t r o n g 磷究夺缝发展起寐戆含鸯丈量手缝中心麴大环耱获 类阐定相属于第赢类手性闽定相。 1 3 1 蛋囱质类阐定相( p r o t e i nb a s e ds t a t i o n a r yp h a s e s ) 这类警性固定楣是利用蛋白质结构中游离的氯基或羧基将其键台到经修绛的硅黢上，修馋硅 胶的官能团可以是环氧基、醛基或氨基等。现在已经有多种蛋白质手性网定相被商品化，常用的 固定化蛋是震主要凑：8 擞性壤摄岛( a g p ) 、牛盘漶爨蛋岛( b s a ) 、人盘溥密蛋岛( h s a ) 、 卵粘蛋白( o v m ) 。以及些酶【f w ( 如纤维素酶、胰蛋国酶等) 。将a i - 酸性糖擞自键台到硅胶上 靠撰一静稳定戆手性嚣定程鬻晶名为c h i r a l - a g p 。常建翡流动翱为亩弄褥醇、艺簿或己艚与永组 成的二元混合物。c h i r a l - a g p 主要用于分离胺类及含氮杂环化合物。c h i m l c b h 是把蠹千维二凝 东孵浆键含裂硅黢载体上翻褥豹一种有效鹃手经溺定褶。主要用于反相分离常斓药物，如肾上腺 素、章鱼胺簿。常用的流动相为异丙醇或z 腈的磷酸盐缓冲溶液。蛋白鹱固定棚的色谱行为邦缎 耪戳，谦霉时间和乎往选撵性由流动褶p h 值和商桃溶剂的浓度辞决定。已观察到疏水效应、氯 键作用、电荷性质、立体效应、温度等因素影响其孚性选择性f 1 5 “z 7 1 。蛋鑫矮懿体积较大，键台避 4 雅中蛋向质的蚓载姑比较低，冈而色谱柱的样品容量很慨，仅适剧于分析目的。另外蛩白质吲定 楣价格幕赛、慰环壤敏感等在一定箨凄上也疆磷了它们鹬f 。泛赢鲻。 i3 2p i r k l e 型固定稆( t h ep i r k l e 母p es t a t i o n a r yp h a s e s ) p i r k l e 酗手性闲定相也称刷戮或 作用氆手性圊寇相，其化学结构特点媳在手性中心附近 含鸯下到富熊圈”目： 卜c h 2 c h 2 c h 2 n h ： i ( a p s 】 h ：n 一釉一趾。h 堡! ! 垦! ，( c h 3 ) 3 c 。一址n h 一 h 一8 一。h h ，c h 。h ：c h ，吡目h 3 c h c h ：c h j i e i l 。一i 篙心c ， ”+ 7 恸“ d c c ! 坠 d c m ! 二墼旦 。 吡啶 a p s “ d m f e k h ，c 邺h ： e v i i 中国农业大学博士学位论文第二章两种新的异亮氨酸酰胺型键合相的制各及其手性分离性能研究 21 2 ( 固一( 一) 一胺一异亮氨酸酰胺型键合相的合成路线 l i e i i i ( c h 3 h c - + d c c ! 坠 。 d c m 蛐娜一g 一 h _ 耻一 h c h ( c h 母3 ) 2 c h 3 c h c h c s c h 2 c h 3 h ，7 、 州一争一虬h 一泌c c h 、 h ，c s c h 2 c h 3 j _ 塑。h o o c c h 2 c h 2 吡啶 a p s - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + d m f n h 一再一趾n h 一6 c , h h ( c h 3 ) 2 c 1 s 掣 h 3 c s h c h 2 c h 3 一i l e v i e ；q h 2 c h 2 c h 2 n h c o c h 2 c h 2 邑一争一亘一一争c h 哥( c h 3 ) 2 c c h x 2 2 实验仪器试剂 ( 固- ( + ) 一2 一甲基- 1 - 对氯苯基- l - 丙胺， a d 2 0 = + 9 5 1 。( c = 1 0 ，乙醇) ，e e ；9 8 5 ( c h i r a l c e l o d r 手性柱，正己烷和异丙醇混合液为流动相，流速1 0 m l m i n ，色谱柱温2 5 。c ，检测波长2 3 0n m ) ： ( - ) - 2 甲基- l 一对氯苯基- 卜丙胺， a d 2 0 = - 9 5 0 。( c = 1 0 ，乙醇) ，e e = 9 8 0 ( 测定条件同上) ， 均由本实验室合成，结构均经过元素分析、i r 和1 h n m r 的确认。球形硅胶( 粒度5 - 6 9 r n ，比表 面积2 1 0 m 2 幢，平均孔径1 0 r i m ，中科院兰州化物所色谱中心) ，3 - 氨丙基三乙氧基硅烷( f l u k a ， s w i t z e r l a n d ) l - 异亮氨酸、l - 亮氨酸、l - 缬氨酸( a c r o s ，u s a ) ；苯甲酰基亮氨酸、苯甲酰基丙 氨酸、乙酰基苯丙氨酸、苯甲酰基缬氨酸、( b o c ) 2 0 、d c c ( a c r o s ，u s a ) 。其余试剂如丁二酸酐、 主里奎兰_ 丈兰篁。：兰竺耋耋。，耋耋耋二垦墼鎏盘三耋耋譬墼鳖型鐾耋彗墼型耋些耋錾鐾耋耋耋：! ! 尘蝥 t f a 、吡啶、d m f 、甲苯、正己烷、异丙醇、无水乙醇、石油醚、乙酸乙酯、四氯化碳、d c m 、 无水m g s 0 4 、n a h c o ，、n a c i 、n a h s 0 4 、c a c l 2 等均为北京化学试剂公司分析纯试剂：水为重蒸 馏水。分析纯毗啶川c a h 2 干燥过夜屙，减压蒸馏。分析纯d m f ：；| jb a ( o h ) 2 处理过滤后，减压蒸 馏。分析纯甲苯经c a c l 2 干燥过滤后蒸馏。 b r u k e r d p x 3 0 0 核磁共振仪( 芬兰) ；n i c o l e t m a g n a i r 一7 5 0 红外光谱仪( 美国) ；e l e m e n t a r v a i r o e l 元素分析仪( 德国) ；x 6 显微熔点测定仪( 北京泰克) ：w x g - 4 圆盘旋光仪( 上海申光) ； c g y - l o o 液相色谱装柱机( 北京福思源) 。 2 3 氨丙基硅胶i ( a p s ) 的合成 参照文献【1 7 4 】的方法，将3 0 9 球形硅胶酸活化水洗至中性，p 2 0 s 存在f1 0 0 c 真空干燥 2 4 h 。干燥后的硅胶置于1 0 0 m l 三口瓶中，加入2 0 m l 干燥甲苯、5 m l3 - 氨基丙基三乙氧基硅烷， 在1i o c 氨气保护f 回流2 4h 。室温r 过滤，先后_ | = | j 甲苯和无水乙醇洗涤数次，6 0 。cf 真空干燥 2 4 h ，制得3 1 0 9 氮丙基硅胶a p s 。元素分析结果为：c3 4 7 ，h0 7 4 ，ni 0 5 。以氮元素的 增加计，反应键合量为7 4 9 1 a m o l g 。 氨丙基硅胶的i r 谱图如图2 1 所示，放大图参看图2 - 2 。i r ( 漫反射，c m “) 2 9 3 7 ，2 8 7 0 ， 11t 4 ( s t - o s i ) ，8 0 4 。 2 4 含( 劢一( + ) 一胺手性中间体的合成与表征 2 4 1 中间体i l e i n 的合成 在2 5 0 m l 三口瓶中加入1 3 1 0 9 ( 1 0 0 m m 0 1 ) l - l i e - o h ( 1 i e i i ) ，用5 0 m l 无水吡啶溶解。搅 拌下冰浴冷却至o ，滴加2 2 2 7 9 ( 1 0 2 r e t 0 0 1 ) ( b o o ) 2 0 的8 0 m l 无水毗啶液。室温反应2 4 h 。 减压蒸出大部分吡啶，剩余液体倾入水中，用n a h s 0 4 水溶液调p h = 4 ，析出大量固体。抽 滤、水洗固体用6 0 m l 乙酸乙酯全部溶解后，用饱和n a c i 水溶液洗涤3 次( 每次2 0 m l ) ，乙 酸乙酯层用3 0 9 无水n 8 2 s 0 4 干燥1 2 h 。过滤除去干燥剂，蒸出大部分乙酸乙酯，放置4 c ，析出 白色晶体。抽滤，洗涤，真空干燥，得b o c 1 i e 。o h ( 1 i e i i i ) 白色粉末1 94 3 9 ，产率：8 4 。a1 d 2 0 = + 2 5 。( c = 1 ，乙酸) 。熔点：6 8 - - , 6 9 ( 文献值6 6 6 8 ) 。 2 4 2 中间体i l e - i v 的合成与表征 将1 3 8 8 9 ( 6 0 r e t 0 0 1 ) l i e i l l r 2 5 0 m l 三口瓶中，加6 0 m l 无水d m f 搅拌溶解。滴加1 1 0 7 9 ( 6 0 m m 0 1 ) ( 尺) 一( + ) 按t g5 0 m l 无水d m f 溶液。搅拌下冰浴冷却至一2 ，滴加1 2 3 8 9 ( 6 0 r e t 0 0 1 ) d c c 的2 5 m l 无水d m f 溶液。o 搅拌i h ，室温搅拌反应2 4 h 。 抽滤，黄色滤液在磁搅拌下倾入2 0 0 m l 饱和n a h c 0 3 水溶液中。抽滤，固体用2 0 0 m l 饱和 土星耋些查茎些耋耋耋鎏耋，。，。二薹三耋堑墼墼垒耋耋耋璧壁些墨篓盆盏丝垒耋星薹三耋坌塞：5 ；彗耋 n a c i 水溶液洗涤几次。搅拌下加入n a h s 0 4 水溶液调节至p h = 4 。抽滤，休用d c m 溶解，依次 用3 0 m l5 n a h s 0 4 水溶液，3 0 m l 饱和n a c 水溶液，3 0 m l 饱和n a h c 0 3 水溶液，3 0 m l 饱和 n a c i 水溶液洗涤，用4g 无水m g s 0 4 干燥1 2 h 。抽滤除去干燥剂，旋转蒸发同收火部分溶剂，然 后加入石油醚，放置析出大量白色晶体。抽滤，洗涤，p 2 0 5 存在下6 0 c 真空干燥。得2 0 9 4 9 白 色粉末l l e - i v ，产率8 8 。【q 】d ”= + 3 5 0 。( c = o 2 ，乙醇) 。熔点：1 6 4 8 - 1 6 5 9 c 。元素分析结果 为：c 6 3 6 3 ，h 8 4 2 ，n 7 0 7 ( 理论值为：c 6 3 5 4 ，h 8 3 8 ，n 7 0 6 ) 。hn m r 豳谱和i r 图谱如图2 3 平图2 4 所示。h n m r ( c d c i s ) 67 1 4 7 2 7 ( m ，4 h ，a r h ) ，6 4 4 ( d ，l h ，n - h ) ，4 9 3 ( d ， l h ，n - h ) ，4 6 8 ( t ，1 h ) ，3 8 6 ( t ，i h ) ，1 9 7 ( m ，2 h ，- c h 2 - ) ，1 4 2 ( m ，9 h ) ，1 1 1 1 1 4 ( m ，2 h ) ，o 8 3 - - , 0 9 4 ( m ， 12 h ) ：i r ( k b r , c m 。) 3 3 2 9 ，3 313 ，3 2 9 8 ( 一n h ) ，3 0 6 2 ，3 0 2 8 ( a r - h ) ，2 9 6 9 ，2 9 3 4 ，2 8 7 2 ( 一c h 3 ，- c h 2 一) ，i6 7 5 ， 1 6 4 4 ( c = o ) ，1 6 0 6 ，1 4 8 6 ( a r ) ，7 3 9 。 2 4 3 中间体i l e v 的合成与表征 在2 5 0 m l 兰口瓶中，将1 9 8 3 9 ( 5 0 m m 0 1 ) l l e - i v 溶于1 0 0 m ld c m ，搅拌f 冰浴冷却至1 ， 滴加2 5 0 m l t f a 。室温反应2 h 。将反应液倾入茄形瓶中，水浴旋转蒸发除去溶剂。再加3 0 m l d c m 旋蒸发，重复2 次。所得固体6 0 c 真空干燥2 4 h 。得1 4 8 2 9 白色固体i i e v ，产率1 0 0 。熔点： 8 9 8 9 1 2 。元素分析结果为：c 6 4 5 9 ，h 8 4 7 ，n 9 4 2 ( 理论值为：c 6 4 7 4 ，h 8 4 9 ， n 9 4 4 ) 。hn m r ( c d c i s ) 6 8 2 0 ( d ，i h ，n h ) ，7 2 9 7 3 8 ( m ，4 h ，a r - h ) ，4 5 2 ( t ，1 h ) ，3 0 0 ( d ，1 h ) ， 1 9 8 ( m ，2 h ，- n h 9 ，1 5 2 ( m ，2 h ) ，1 3 5 ( m ，i h ) ，1 0 6 ( m ，i h ) ，o 7 0 - 0 8 9 ( m ，1 2 h ) ；i r ( k b r ，c l t i “) 3 3 9 0 ， 3 3 4 4 ，3 2 9 4 ( - n h 2 ，- n h ) ，3 0 6 5 ，3 0 3 0 ( a t - h ) ，2 9 7 2 ，2 9 1 l ，2 8 7 2 ( - c h 3 ，- c h 2 一) ，1 6 4 1 ( c = o ) ，1 5 3 6 ( n h2 ) ， 1 5 9 0 ，1 4 8 6 ( a r ) ，7 9 7 。 2 4 4 中间体i l e - 的合成与表征 将8 9 0 9 ( 3 0 m m 0 1 ) l i e v 加入8 0 m l 无水吡啶中搅拌溶解。冰浴0 c 下滴加3 0 9 ( 3 0 r e t 0 0 1 ) 丁二酸酐的3 0 m l 无水吡啶溶