环芳烃及其衍生物气相色谱固定相研究进展研究.pdf

m农药合成与分析 309 环芳烃及其衍生物气相色谱 固定相研究进展 周美杨 杨新玲 凌 云 (中国农业大学理学院应用化学系，北京100094) 摘要 环芳烃是继环糊精和冠醚之后的第三代超分子化合物，具备更高的选择性，其分子 识别功能在现代分析科学中已有较为广泛的应用。本文综述了环芳烃及其衍生物作为气相色谱 固定相在色谱分离领域的应用进展，对其在该领域的应用前景进行了展望。 关键词 环芳烃 毛细管气相色谱 固定相 1 引言 carenes)，是继冠醚和环糊精之后的第三代超分子，近年来成为超分子化学研究的热点。叔丁 基环芳烃(Calixarene)是由叔丁基苯酚与醛经缩合反应而合成的一类环状低聚物(图1)。它 “空腔”分子结构有可能作为分子受体或模拟酶才引起了广泛的关注。此类化合物具有大小可 调的“空腔”结构，目前已合成了4～14个单元构成的不同环腔的环芳烃，并且可以通过控制不 同的反应条件或引入合适的取代基固定构象，对上、下缘以及连接苯酚单元的亚甲基进行各种 选择性功能化修饰，使其具有不同的选择性。间苯二酚类环芳烃则是由间苯二酚与醛在酸催 化下缩合而成的环环状缩合物(图2)，它的结构确定比叔丁基环芳烃晚，环空腔的大小亦可通 过不同条件控制来制得。间苯二酚环环状缩合物与叔丁基环缩合物在结构上存在差别，它的 构象在一定的条件下能改变。在碱性溶液中能形成较稳定的环状结构。 作为第三代超分子的环芳烃，具有同冠醚和环糊精相同的对不同客体的包结能力，而且， 通过控制环芳烃中苯酚单元的数目，可改变相邻苯酚单元的桥联基和从环芳烃的上、下缘改造 以制得数量众多的具有不同性能的功能化环芳烃，从而显示出不同的分子识别能力。 由于环芳烃类化合物独特的分子结构，使得它们可以与许多金属离子、有机分子形成超分 子包含物，故在金属萃取L2|、酶催化、L-B膜、生物活性分子识别L3’4|、有机材料的保护剂等领 域被广泛应用。工业上，环芳烃类化合物已得到大量的实际应用L5j。在分析化学领域，环芳 烃类化合物也因其特殊的结构而有着非常成功的应用，例如：在离子选择性电极、色谱特殊固 定相等方面[61。 本文重点对环芳烃近年来在气相色谱中的应用进行简要综述，并对其分离对象与环芳烃 结构之间的关系进行了分析，同时展望了环芳烃在色谱领域的应用前景。 基金项目：中国农业大学科研启动基金资助课题 *通讯作者。联系电话：010E-mail：Lyun@cau．edu．cn 310 农药与环境安全国际会议论文集 H H 图1叔丁基环芳烃分子结构式 图2 间苯二酚类环芳烃分子结构式 Fig．1MolecularstructureofCalixarene Fig．2MolecularstructureofResorcarenes 2环芳烃用作气相色谱固定相的研究 (约10％)作气相色谱固定相，成功分离了醇类、氯代烃和芳香烃。后来的研究结果表明环芳 烃内腔的自由羟基是影响色谱分离性能的重要因素。近年来，不同修饰基团的环芳烃衍生物 用作气相色谱固定相的报道屡见不鲜，并且都具有良好的涂渍性能和分离作用及效果。 此后，Mnuk等L8j将对叔丁基L4j芳烃涂渍在硅烷化的硅藻土上(约32％)，作为气相色谱 固定相，应用气相色谱中的定量结构——保留关系(QSSR)的方法，对环L4J芳烃对醇类、氯代 烃及低烷基取代苯等物质的选择性包结特性作了研究。随后，Mnuk等[9j将环[咒]芳烃(竹一 4，5，6，8)分别沉积在OV-1上作气相色谱固定相，应用QSSR方法，对烷烃、烷基取代苯的异 构体的包结特性作了研究，结果表明，影响包结作用的首要因素是主一客体之间的兀一兀作用，其 次，主客体分子间的各种作用力都会对其包结作用产生相应的影响。同时他们还指出，分析样 品的立体结构对分离效果有极大的影响。 1997年Zhang等L10