有机倍半硅氧烷的制备及其在手性固定相和单手螺旋碳质纳米纤维中的应用

【摘要】利用高效液相色谱手性固定相进行对映体选择性分离被认为是分析许多外消旋化合物最有效和最方便的方法。近几年多肽类手性固定相取得了一定的发展，主要通过改变多肽的氨基酸单元个数，连接臂长度和封端基团设计不同的手性固定相，并探究其分离机理。有机杂化聚倍半硅氧烷是一种含有特殊性能的材料，其中无机部分和有机部分通过Si-C键相连，这种材料具备了无机物和有机物的优点,并且有机组分的可调性使其表现出一系列优异的性能,使其在催化剂载体、色谱分离和吸附等方面具有良好的应用前景。而且，聚倍半硅氧烷也可以作为碳源用于制备单手螺旋碳质纳米材料。本文主要研究了以下几个方面：第一，在这里利用L-苯丙氨酸为手性源制备了五种手性选择器，将其与硅胶键合得到了五种手性固定相，研究了氨基酸单元个数、连接臂长度和封端基团对固定相分离性能的影响。研究发现，增加氨基酸单元个数和连接臂长度可以提高色谱柱的分离性能，不同的封端基团也对其分离性能具有影响。第二，以含有亚联苯基桥键的二硅氧烷为模板利用自模板法制备了单手螺旋的聚倍半硅氧烷并测试了其对芳香化合物的吸附性能。研究发现，聚倍半硅氧烷的形貌受反应条件的影响，通过扫描电镜表征发现在二甲亚砜中LL-2单体聚合形成右手螺旋纤维，DD-2单体聚合形成左手螺旋纤维，圆二色谱表征发现，聚倍半硅氧烷中联苯基团在纳米纤维骨架中呈手性堆积，并且发现其对一些芳香化合物具有吸附功能，表明其可作为吸附材料应用于吸附分离领域。最后，利用单手螺旋的聚倍半硅氧烷为碳源，经过碳化除掉二氧化硅得到了左手螺旋的碳质纳米纤维束。通过扫描电镜发现碳质纳米纤维束的形貌和手性几乎没有改变、粉末X-射线衍射和拉曼光谱表明得到的碳为无定型结构、漫反射圆二色谱研究发现其具有光学活性、其BET比表面积约为211m2/g，表明其可作为催化剂载体、手性传感器和吸附材料使用。
【作者】王庆锋；
【导师】杨永刚；
【作者基本信息】苏州大学，高分子化学与物理，2014，硕士
【关键词】倍半硅氧烷；氨基酸衍生物；手性固定相；自模板法；单手螺旋碳质纤维；

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