Jun-Hui Zhang,† Sheng-Ming Xie,‡ Ling Chen,‡ Bang-Jin Wang,‡ Pin-Gang He,† and Li-Ming Yuan*,†,‡
†Department of Chemistry, East China Normal University, Shanghai 200241, People’s Republic of China
‡Department of Chemistry, Yunnan Normal University, Kunming 650092, People’s Republic of China

多孔有机分子笼是一种新型的多孔材料，由于其潜在的应用价值近年来引起了科学家们的极大研究兴趣。本文合成了一种具有三维钻石网络状手性通道的单一手性多孔有机笼(POC)CC3-R，将其与聚硅氧烷OV-1701溶于二氯甲烷后作为固定相溶液，采用静态涂敷的方法制备了毛细管气相色谱柱，该柱对外消旋体化合物表现出非常优秀的手性识别性能。许多外消旋体在该柱上都得到了很好的拆分，其中包括手性一元醇、二元醇、胺、醇胺、酯、酮、醚、卤代烃、有机酸、氨基酸甲酯和亚砜。该柱优秀的手性识别性能、良好的再现性和热稳定性使得CC3-R非常有希望成为一种新颖的气相色谱固定相。本研究首次证实了CC3-R作为气相色谱手性固定相具有很好的商业化应用前景，也为多孔有机分子在分离科学领域的应用开辟了新的途径。

实验中制备了A和B两根毛细管柱，皆是以合成的CC3-R 固定相进行涂覆；不同的是，涂覆过程中毛细管柱Ｂ的固定相溶液中加入了聚硅氧烷OV-1701。本文在对CC3-R晶体和毛细管柱的表征、评价其分离性能和考察其再现性和热稳定性。

1.CC3-R晶体和毛细管柱的表征：

图1.（a）CC3-R的PXRD图；（b）CC3-R的TGA曲线。 样品在环境温度和70°C之间损失4.9wt％，这可能是由于去除少量物理吸附水蒸气

图2.（a）CC3-R涂层毛细管柱A的横截面的SEM图像，（b）部分毛细管柱A中CC3-R涂层的厚度，（c）CC3-R稀释的横截面 使用OV-1701涂层毛细管柱B，（d）部分毛细管柱B中用OV-1701涂层稀释的CC3-R的厚度

图1表明成功合成CC3-R晶体，化学稳定性和热稳定性良发好，二氯甲烷溶解晶体后重新结晶并不会破坏晶体结构。对比柱A和柱B的SEM图可知，柱B内壁比柱A内壁涂敷的更为均匀、平整，原因是因为柱B的固定相溶液中加入了涂敷性能较好的聚硅氧烷OV-1701，从而提高了CC3-R晶体的涂敷性能，因此柱B的涂敷效果要优于柱A。

2.CC3-R柱的分离性能评价：

柱A对位置异构体表现出优秀的分离性能，二氯苯、二漠苯、氯甲苯、氯苯胺、漠苯胺和柳苯胺6种位置异构体在柱A上均得到了高选择性分离。

柱B在气相色谱手性固定相中，对手性化合物表现出非常优秀的手性识别性能，许多手性化合物在柱B上都得到了很好的拆分，其中包括手性一元醇、二元醇、胺、醇胺、酯、酮、醚、卤代烃、有机酸、氨基酸甲酯和亚砜。

图3.用于分离位置异构体的CC3-R涂布的开放管柱A（15 m×0.25 mm i.d.）上的GC色谱图。（a）邻-，间-和对-二氯苯；（b）邻-，间-和对-二溴苯；（c）邻-，间-和对-氯甲苯；（d）邻-，间-和对-氯苯胺；（e）邻-，间-和对-溴苯胺；（f）邻-，间-和对-碘苯胺。

图4.用OV-1701涂层的开放管柱B（15m长×0.25mm id）稀释的用于分离外消旋体的CC3-R上的代表性GC色谱图：（a）2-丁醇，（b）2-己醇， （c）1-苯基乙醇，（d）3-丁烯-2-醇，（e）2-丁胺，（f）2-戊胺，（g）1,2-丙二醇，（h）1,3-丁二醇， （i）2-氨基-1-丁醇，（j）亮氨酸甲酯，（k）苯丙氨酸甲酯，（1）1-甲氧基-2-丙酸乙酯，（m）γ-戊内酯，（n）2-氯丁烷 ，（o）2-乙基己酸，（p）1-甲氧基-2-羟基丙烷，（q）仲丁基甲基醚，（r）1,2-环氧丁烷，（S）表溴醇，（t） （u）2-甲基四氢呋喃，（v）3-羟基-2-丁酮，（w）2-甲基四氢呋喃-3-酮和（x）甲基苯基亚砜。

3.CC3-R毛细管柱的再现性和热稳定性：

为了考察柱的再现性，我们对比柱经历过多次进样使用前后对测试物的分离效果，结果显示在柱分别经历过100、300和500次进样使用后对被测物的分离效果与之初无明显变化。

图5.柱在经历多次进样使用前后的再现性色谱图

图6.柱B在经历260℃高温老化处理一段时间之后的热稳定性色谱图。

本文证明使用单一手性POC–CC3-R作为高分辨率气相色谱的固定相不仅显示出分离正烷烃，异构醇，芳烃和异构体的优异选择性，而且对拆分外消旋体也表现出极好的选择性。 表明CC3-R非常有希望作为一种新颖的气相色谱固定相，特别是气相色谱手性固定相，具有很好的商业应用前景。本研究使多孔有机分子材料在分离科学领域中展现出光明的应用前景。

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