氨基酸类离子液体的合成及其拆分芳香酸对映体的研究

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近年来,开发具有低毒、生物相容性好、可降解等特点的环境友好型溶剂成为热点,而氨基酸离子液体因符合绿色化学的要求日益受到研究者们的青睐。本文合成出了多种氨基酸类离子液体,并将其应用于芳香酸对映体的拆分,运用高效液相配体交换色谱法成功拆分了氧氟沙星及色氨酸对映体;以此为基础,构建了离子液体/铜离子-盐双水相体系对色氨酸对映体进行萃取拆分,取得了预期效果。具体内容如下:(1)以L-亮氨酸甲酯盐酸盐、L-苯丙氨酸乙酯盐酸盐及双三氟甲基磺酸亚胺锂为原料,一步合成相应氨基酸酯离子液体。将合成的氨基酸酯离子液体作为手性配体与二价铜离子形成手性配合物拆分药物对映体,实验结果表明L-苯丙氨酸乙酯离子液体对氧氟沙星具有较强选择性。以此为基础,详细探讨了手性选择剂浓度、铜离子浓度、流动相中甲醇含量、pH、流速、柱温对氧氟沙星拆分效果的影响。综合考虑分离度、出峰时间、峰型等要素,最终确定拆分氧氟沙星的最优条件为:8mmol/LL-苯丙氨酸乙酯离子液体,4mmol/L硫酸铜溶液,甲醇含量为12%,流速为1.0mL/min, pH为4.8,柱温为25℃此时分离度达到1.76。最后对拆分过程进行了热力学分析,数据表明氧氟沙星的拆分过程为放热的焓控过程。(2)以L-脯氨酸、L-苯丙氨酸与强酸反应直接合成氨基酸离子液体,并作为手性配体与铜离子结合拆分氨基酸对映体,实验证明了该类离子液体对氨基酸对映体具有广泛的手性选择性。实验以色氨酸为中心分析物,分别探讨了手性选择剂种类及浓度、中心离子浓度、甲醇含量、pH等因素对色氨酸拆分效果的影响,所得最佳条件如下:以[L-Pro][CF3COO]为手性配体,浓度为8mmol/L,中心离子浓度为4mmol/L, pH为3.6,甲醇-水为20:80,流速为1.0mL/min,柱温为25℃,此时分离度为1.89。最后对拆分过程进行了热力学分析,得出色氨酸的拆分过程为放热的焓控过程。(3)以咪唑类L-脯氨酸为离子液体构建手性配合物-盐双水相体系,并用于萃取拆分色氨酸,实验探讨了离子液体烷基链长、离子液体含量、中心离子含量、pH、萃取时间等因素对萃取效果的影响,综合分配系数及分离因子,得到色氨酸最优萃取拆分条件为:1-丁基-3-甲基咪唑L-脯氨酸为手性配体,含量为200μg;乙酸铜含量为150mg;pH值为9.0;萃取时间为7min。此时分离因子可达到1.25。
摘要第4-6页
ABSTRACT第6-7页
1 绪论第10-25页
    1.1 手性与手性分离的意义第10-11页
    1.2 手性拆分常用方法概述第11-14页
        1.2.1 经典结晶拆分法第11页
        1.2.2 化学拆分法第11-12页
        1.2.3 生物拆分法第12页
        1.2.4 色谱拆分法第12-13页
        1.2.5 膜分离法第13页
        1.2.6 液-液萃取拆分法第13-14页
    1.3 手性离子液体概述第14-23页
        1.3.1 手性离子液体的分类及合成第14-17页
        1.3.2 手性离子液体的应用第17-23页
    1.4 本文的选题思想第23-25页
2 氨基酸酯离子液体配体交换色谱法拆分氧氟沙星第25-35页
    2.1 前言第25页
    2.2 配体交换色谱的识别机理第25-26页
    2.3 实验部分第26-27页
        2.3.1 试剂与仪器第26-27页
        2.3.2 参数计算第27页
        2.3.3 氨基酸酯离子液体的制备第27页
    2.4 结果与讨论第27-34页
        2.4.1 氨基酸酯离子液体的核磁共振表征第27-28页
        2.4.2 氨基酸酯离子液体手性识别能力的探讨第28页
        2.4.3 氧氟沙星拆分条件优化第28-34页
    2.5 本章小结第34-35页
3 氨基酸离子液体配体交换色谱法拆分色氨酸第35-45页
    3.1 前言第35-36页
    3.2 实验部分第36-37页
        3.2.1 试剂与仪器第36-37页
        3.2.2 参数计算第37页
        3.2.3 手性氨基酸离子液体的合成第37页
    3.3 结果与讨论第37-43页
        3.3.1 手性离子液体的核磁共振表征第37-38页
        3.3.2 氨基酸离子液体的手性拆分性能研究第38-43页
    3.4 本章小结第43-45页
4 氨基酸离子液体双水相配体交换萃取拆分色氨酸第45-53页
    4.1 前言第45页
    4.2 实验原理第45-46页
    4.3 实验部分第46-47页
        4.3.1 试剂与仪器第46-47页
        4.3.2 实验步骤第47页
    4.4 结果与讨论第47-51页
        4.4.1 脯氨酸离子液体烷基链长对双水相形成及萃取效果的影响第47-48页
        4.4.2 乙酸铜含量对萃取拆分效果的影响第48-49页
        4.4.3 1-丁基-3-甲基咪唑L-脯氨酸盐含量对萃取拆分的影响第49-50页
        4.4.4 pH对萃取拆分效果的影响第50页
        4.4.5 涡旋时间对萃取拆分效果的影响第50-51页
    4.5 本章小结第51-53页
5 结论与展望第53-55页
    5.1 结论第53页
    5.2 展望第53-55页
参考文献第55-63页
攻读硕士期间主要的研究成果第63-64页
致谢第64页
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