（化学工程与技术专业论文）手性离子液体的制备及其用于dl色氨酸拆分的研究.pdf

学位论文数据集 中图分类号0 6 5 8 9学科分类号5 3 0 1 1 2 0 论文编号 1 0 0 1 0 2 0 1 1 0 0 1 8 密级公开 学位授予单位代码 l 0 0 1 0 学位授予单位名称北京化t 大学 作者姓名肖玲学号2 0 0 8 0 0 0 0 1 8 获学位专业名称化学工程与技术获学位专业代码 0 8 1 7 课题来源国家自然科学基金研究方向 环境化工 论文题目 手性离子液体的制备及其用于d ，【广色氨酸拆分的研究 关键词膜拆分，手性离子液体，静电吸附自组装，色氨酸 论文答辩日期2 0 1 1 5 2 0幸论文类型 基础研究 学位论文评阅及答辩委员会情况 姓名职称工作单位 学科专长 指导教师 孟洪 副教授北京化- t 大学化学工程 、 评阅人1李春喜教授北京化工大学化学：l 程 评阅人2密建国教授北京化工大学化学- t 程 评阅人3 评阅人4 评阅人5 答辩委员会主席仲崇立教授北京化工大学化学工程 答辩委员l李春喜教授北京化 大学化学1 ：程 答辩委员2密建国教授北京化r t 大学 化学工程 答辩委员3 郑丹星教授北京化工大学化学工程 答辩委员4纪培军副教授北京化+ r 大学化学t 程 答辩委员5 注：一论文类型：1 基础研究2 应用研究3 开发研究4 其它 二中图分类号在中国图j 1 5 资料分类法查询。 三学科分类号在中华人民共和国国家标准( g b 厂r1 3 7 4 5 9 ) 学科分类与代码中查询。 四论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。 惴3 -舢5 棚77舢8 删1胂y 手性离子液体的制备及其用于d ，l 色氨酸拆分的研究 摘要 手性化合物拆分方法主要有结晶拆分法、化学拆分法、酶拆分法、 萃取拆分法、色谱拆分法和膜拆分法。利用固膜拆分技术获得单一手性 药物以其低能耗、稳定性强、易于连续操作等优点，近年来受到广泛重 视。固膜拆分是利用膜内或是膜外自身的手性位点对异构体( d 型、l 型) 的亲和能力差别，在不同推动力下造成不同异构体在膜中的选择性 通过，从而达到分离效果。如何制备一种高选择性和高通量的手性拆分 固膜，成为本课题的出发点。 手性离子液体是一种新型的手性识别剂，其具有离子液体和手性物 质两方面的优点和特性，在手性分离方面具有很大的应用潜力。本论文 合成出了一种b 环糊精类的离子液体，利用静电吸附自组装技术将合成 的p 环糊精类的离子液体固载到聚丙烯腈( p a n ) 基膜上，并对制备的 膜用红外光谱、扫描电镜、原子力显微镜进行了表征。同时利用制备的 复合膜进行了色氨酸手性拆分实验，分别考察了膜层数、溶液p h 值对色 氨酸手性拆分效果的影响，膜复合层数对分离效果有很大的影响，同时 膜复合层数越多，渗透通量越小。色氨酸溶液呈酸性的条件下要比碱性 条件下分离系数高，分离效果好。 本论文还通过实验确定了手性色谱柱( c r o w n p a kc r ( + ) ) 柱拆分 色氨酸的最优化条件，考察了手性流动相的组成、流速、波长设置等因 素对色氨酸拆分效果的影响，最终分析得出c r ( + ) 柱拆分色氨酸的最优化 条件：流动相组成为：体积比为9 ：1 的高氯酸( p h ：2 ) 与甲醇的混合溶 t 北京化工大学硕：t 学位论文 液，流动相流速为1 5 m l m i n ，柱温为室温，波长为2 8 0 n m 。 此外还对p 一环糊精和p 环糊精类的离子液体对色氨酸包合作用进行 了研究。实验表明p 一环糊精和p 一环糊精类的离子液体均对d m 和l 唧 具有不同的识别能力。 关键词：膜拆分，手性离子液体，静电吸附自组装，色氨酸 t h es y n t h e s i so fc h i r a li o n i cl i q u i d sa n dt h e r e a s e a r c ho fc h i r a li o n i cl i q u i d sa sc h i r a l r e c o g n i t i o na g e n tf o r t h ec h i r a lr e s o l u t i o n o ft r y p t o p h a n a b s t r a c t c h i r a ls e p a r a t i o nm e t h o d si n c l u d ec r y s t a l l i z a t i o ns e p a r a t i o n ，c h e m i c a l s 印a r a t i o n ，e n 冯，1 1 1 es 印a r a t i o n ，e x t r a 戍i o ns 印a r a t i o nm e t h o d ，c l l i o m a t o g r a p h i c s 印a r a t i o na n dm e m b r a n es 印a r 撕o nm e t h o d s o l i dm e m b r a n es 印a r a t i o n p r o c e s s e sg e ti i m c hm o r ea t t e n t i o na st h e yh a v et h ec h a r a c t e r i s t i c so fl o w e n e 玛yc o n s u m p t i o n ，h i 曲s t a b i l 毋a n dc o n t i n u o u so p e r a t i o nc a p a b l i l i 吼 c h i r a ls i t e si nt h ec h i r a ls 0 1 i dm e m b r a n eh a v et h ed i 虢r e n c ei nt h ea m n i t yo f t h ei s o m e r s ( d ，l ) ，s ou n d e rd i f f e r e n td r i v i n gf o r c e ，t h ed i f f e r e n ti s o m e r sc a n p e m e a t et h r o u g ht h em e m b r a n ea t d i f 王i e r e n tr a t i o t h u s ，t h ei s o m e r sc a nb e s 印a r a t e d t h ea i mo ft h i st h e s i si st op r 印a r eac h i r a ls o l i dm e m b r a n ew i t h b o t hh i g hs 印a r a t i o nf a c t o ra n dh i g hf l u x c h i r a li o n i cl i q u i di san e wk i n do fc h i r a lr e c o g n i t i o na g e n t ，w h i c hh a s b o t ht h ea d v a n t a g e sa n dp r o p e r t i e so ft h ei o n i cl i q u i da n dc h i r a lc o m p o u n d ，i t h a s 伊e a tp o t e n t i a li nt h ec h i r a ls 印a r a t i o n i nt h i sp a p e rw es y n t h e s i s e dak i n d o fp c y c l o d e x t r i n _ b a s e dc h i r a l i o n i cl i q u i d ，w h i c hw a st h e ni m m o b i l i z e do nt o t h eh y d r o l y s e dp a nm e m b r a n eu s i n ge l e c t r o s t a t i ca d s o 印t i o ns e l f a s s e m b l y i i i 北京化工大学硕士学位论文 t e c h n o l o g y ，t h er e s u l t e dm e m b r a n ew a sc h a r a c t e r i z e du s i n gi r 、s e ma n d a f m t h ei n n u e n c eo f c o i n p l e xl a y e r so fm e m b r a n ea n dt h ep ho nr e s 0 1 u t i o n w e r es t u d i e di nt h ee x p e r i m e n to fc h i r a l s 印a r a t i o no ft r y p t o p h a n i tw a s n o t e dt h a t c o n l p o s i t el a y e r sh a sg r e a ti n n u e n c eo nt h es 印a r a t i o n t h e i n c r e a s ei nt h ec o m p o s i t e l a y e r so fm e m b r a n e sl e a d st ot h es m a l l e rt h en u x t h i sp a p e ra l s o i n v e s t i g a t e dt h eo p t i m u mc o n d i t i o n so ft r y p t o p h a n s 印a r a t i o nu s i n gc h i r a lc o l u m ( c r o w n p a kc r ( + ) ) t h ei n f l u e n c e so ft h e m o b i l e p h a s e c o n l p o s i t i o n - n o w r a t e ，w a v e l e n 舀ho nt h et r y p t o p h a n s 印a r a t i o nw e r ea l s os t u d i e d t h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t ss u g g e s t e dt h a tt h e o p t i n m mc o n d i t i o n sa r ea sf o l l o w s ：t h em o b i l ep h a s ei sam i ) 咖r eo f1o m e t h a n 0 1a n d9 0 p e r c h l o r i ca c i d ( p h = 2 ) a tan o wr a t eo f1 5m 1 m i n t h e a n a l y s i si sp e r f o m e da t 锄b i e mt e i i l p e r a m r ea tt h ew a v e l e n 甜ho f2 8 01 1 1 1 1 i na d d i t i o n ，t h ei n c l u s i o np h e n o m e n ao f p c dw i t hi 印a n dt h ei n c l u s i o n p h e n o m e n ao fp c y c l o d e x t r i n - b a s e dc h i r a l i o n i cl i q u i dw i t h1 印w a ss m d i e d t h ee x p e r i m e n tr e s u l t ss h o wt h a tb o t hp c da n dp c y c l o d e x t r i n _ b a s e dc h i r a l i o n i cl i q u i d h a dd i 腑r e n tc h i r a lr e c o g n i t i o na b i l i t yo nd - 耶a n d l 一哪 1 ( e yw o l m s ：m e m b r a n e s 印a r a t i o n ， c h i r a li o n i c l i q u i d ， e l e c t r o s t a t i c a d s o 印t i o ns e l f - a s s e m b l y ，t 巧p t o p h a n i v 目录 第一章文献综述1 1 1 课题研究的目的和意义1 1 2 手性拆分方法。2 1 3 膜拆分法4 1 3 1 固膜拆分法及其拆分原理4 1 3 2 固膜拆分的研究现状6 1 3 3 手性拆分固膜的制备方法7 1 4 手性离子液体8 1 4 1 手性离子液体的合成8 1 4 2 手性离子液体在手性拆分领域的应用8 1 5 b 环糊精及其手性离子液体在固膜拆分领域的应用9 1 5 1d 环糊精的结构和特点9 1 5 2d 环糊精及其衍生物在膜拆分领域的应用1 0 1 6 本课题的设想和提出1 1 1 7 本课题的研究内容1 1 第二章手性色谱柱( c l h ) 拆分色氨酸的最优化条件的确定1 3 2 1 波长对色氨酸拆分效果的影响1 3 2 2 流速对色氨酸拆分效果的影响1 5 2 3 流动相组成对色氨酸拆分效果的影响1 6 2 4 进样浓度对色氨酸拆分效果的影响1 8 2 5 流动相不同时流速对色氨酸拆分效果的影响：1 9 2 6c r ( + ) 柱拆分色氨酸的最优化条件2 l 第三章手性离子液体的制备表征及其包合作用的研究2 3 3 1 引言2 3 v 北京化工大学硕士学位论文 3 2 实验原料和仪器2 3 3 3 手性离子液体的合成2 5 3 3 1 单6 氧一对甲苯磺酰基p 环糊精( m o n o 6 0 t s b c d ) 的合成 4 3 】2 5 3 3 2 两种p 环糊精类的离子液体的合成2 6 3 4 合成产物单6 脱氧6 一( 3 甲基咪唑) b 环糊精对甲苯磺酸盐的结构表征2 9 3 4 1 氢核磁分析2 9 3 4 2 溶解度测试31 3 5p 一环糊精( p - c d ) 类的离子液体与色氨酸包合作用的研究。3 2 3 5 1p c d 类的离子液体和色氨酸包合物的制备3 2 3 5 2p c d 类的离子液体和色氨酸包合物性质的液相表征3 2 3 5 3p c d 类的离子液体和色氨酸包合物性质的l i n m r 谱图表征3 3 3 5 4 混合质量比对p 环糊精类的离子液体与色氨酸包合作用的影响3 6 3 6 结论3 9 第四章手性拆分固膜的制备表征及其拆分性能研究4 1 4 1 手性拆分固膜制备的基本思路4 l 4 2 实验装置和试剂4 1 4 2 1 主要原料和仪器4 1 4 2 2 实验装置4 5 4 2 3 制膜步骤4 6 4 3 手性拆分固膜的结构表征4 7 4 3 1 红外光谱( 瓜) 的检测4 7 4 3 2 紫外谱图5 l 4 3 3 扫描电子显微镜( s e m ) 的检测一5 2 4 3 4 原子力电子显微镜( a f m ) 的检测5 3 4 4 色氨酸含量的测定5 7 4 4 1 测定仪器及条件5 7 4 4 2 标准曲线的绘制5 7 4 5 固膜拆分实验6 0 4 5 1 固膜拆分实验方法。6 0 4 5 2 实验考察的指标6 0 v i 目录 4 5 3 普通蝌基膜的手性拆分性能6 1 4 5 4 复合p a n 膜的手性拆分性能。6 2 4 6 结论6 7 第五章结论与展望6 9 5 1 结论6 9 5 2 展望6 9 本论文创新点7 1 参考文献7 3 致谢7 7 攻读硕士论文期间发表的学术论文及其它结果7 9 作者和导师简介8 1 v i l 北京化工大学硕士学位论文 v l i i co n t e n t s c h a p t e r1i n t r o d u c t i o n 。”。1 1 1r e s e a r c hp u 印o s ea 1 1 dr e s e a r c hm e a i l i n go f m e 咖d y 1 1 2c h i r a ls 印a r a t i o nm e t h o d s 2 1 3m e m b 啪es 印a r a t i o nm e m o d 4 1 3 1s 0 1 i dm 即曲r a l l es 印a r a t i o nm e t h o da 1 1 di t sp r i n c i p l eo fs 印a r a t i o n 4 1 3 2r e s e a r c hs t a t u so fs 0 1 i dm 锄b r 习m es 印a r a t i o nm e t h o d 5 1 3 3t h ep r o d u c t i o nm e t h o do f e h i r a ls o l i dm e i 】曲m e 7 1 4c l l i r a li o l l i cl i q u i d s 8 1 4 1 髓es y n t h e s i so f c h i r a li o i l i cl i q u i d s 8 1 4 2t h ea p p l i c a t i o no fc 1 1 i r a l i o i l i cl i q u i d s 8 1 5t l l e 印p l i c a t i o no 邛一c da n dp - c d - b a s e d 出r a li o i l i cl i q u i d si nm e6 e l do fs o l i d m 唧b r a n es 印a r a t i o n 9 1 5 1t h es t m c m r ea i l dc h a r a c t 甜s t i c so f p c d 9 1 5 21 1 1 ea p p l i c a t i o no 邛- c d 锄di t sd 嘶v a t i v e si nt l l e 矗e l do fm e n l b r a i l es 印a r a t i o n 一1o 1 6c b e j e c t i v ea n dp l a no f m es t u d y 11 1 7c o n t e n t so f t h i st h e s i s 11 c h a p t e r2t h ec o n f i r m a t i o no ft h eo p t i m u mc o n d i t i o n so f7 i i r y p t o p h a n s p l i tu s i n gc h i r a lc o l u m n ( c r + ) 1 3 2 1t l l ee 虢c to f t h ew a v e l e i l g t l lo n7 脚s 印a r a t i o n 1 3 2 2t h ee f i e c to f m en o wr a t eo n1 却s 印a r a t i o n 1 4 2 3t h ee 彘c to f t h em o b i l ep h a s ec o m p o s i t i o no nt 印s 印a r a t i o n 1 6 2 4t h ee f f e c to f t h es a m p l ec o n c e n t r a t i o no nt 巾s e p a r a t i o n 18 2 5t l l ee 毹c to ft h en o wr a t eo n 呻s 印a r a t i o nw h e nt h em o b i l ep h a s ec o m p o s i t i o ni s d i f f e r e n t 19 2 6t h eo p t i m u mc o n d i t i o n so f7 r 印s 印a r a t i o n - 2 2 i x 北京化工大学硕士学位论文 c h a p t e r3t h es y n t h e s i sa n d c h a r a c t e r 娩a t i o no fc h i r a li o n i cl i q u i d sa n d t h er e s e a r c ho fi n c l u s i o np h e n o m e n a 。”2 3 3 1i l l t r _ o d u c t i o n 2 3 3 2e x p e r i m e n t a lm a t e r i a l sa i l da p p a r 咖s 2 3 3 3t h es y n m e s i so f c h i r a li o l l i c1 i q u i d s 2 5 3 3 1 耽es y i l m e s i so f m o n o 6 0 t s 。p c d 2 5 3 3 2t h es y i m l e s i so f t w o1 【i n d so fp c d - b a s e dc l l i r a l i o i l i cl i q u i d s 2 6 3 3 3c o n c l u s i o n 2 8 3 4c h a r a c t i e r i z a t i o no fm o n o 6 一d e o x y - 6 ( 3 - m e t hy _ l i m i d a z o l i u m ) 一p c y c l o d e x t r i nt o s y l a t e 2 9 3 4 1t h ed e c t i o no f1 h n m r 2 9 3 4 2s o l u b i l i t ) rt e s t 3 1 3 5t h er c s e a r c ho f i n c l u s i o np h 朗o m 肌ao 邢一c d - b a s e cc h i r a li 砌cl i q u i da 1 1 d n p 3 2 3 5 11 1 1 ep r 印a r a t i o no f i l l c l u s i o nc o m p l e xo f p c d - b a s e cc h i r a li o i l i cl i q u i d 觚d 唧3 2 3 5 2t h ed e c t i o no f i n c l u s i o nc o m p l c xo fp c d - b a s e c 砸r a li o n i cl i q u i d 孤dt 印u s i n gm e m e m o do f h p l c 3 2 3 5 3t h e1 h n m rd e c t i o no fs e v e r a ls u b s t a l l c e so fp - c d - b a s e cc h i r a li o n i cl i q u i da n dt r p 3 3 3 5 4t h ee 疵c to f m a s sr a t i oo n 也es 印嬲l t i o na b i l i t y 3 6 3 6c o n c l u s i o n 3 9 c h a p t e r 4t h e p r e p a r a t i o n a n dc h a r a c t e r i z a t i o no fc h i r a is o l i d m e m b r a n ea n dt h er e s e a r c ho fr e s o l u t i o np e r f o r m a n c e 4 1 4 1t h eb a s i ci d e ao f t h ep r 印a r a t i o no f c h i r a ls o l i dm e l 】1 b r a n e “4 l 4 2e x p e r i m e i l t a le q u i p m e n t sa n dr e a g e l l t s 4 l 4 2 1t h e m a i nm a t 甜a l sa 1 1 da p p a r a t l l s 4 l 4 2 2t h em a i na p p a r a t u s 4 5 4 2 3 r h es t 印so f t h ep r 印a r a t i o no f m e m b r a n e 4 6 4 37 i l l ec h a r a c t e r i z a t i o no f c h i r a ls o l i dm e m b r a n e 4 7 4 3 1t h ed e c t i o no f1 r 4 7 4 3 2t h ed e c t i o no fu v - v i ss p e c t r a 5 l 4 3 3t h ed e c t i o no f s e m 5 2 x c o n t e n t s 4 3 4t h ed e c t i o no f a f m 5 3 4 4t e s t i n gt h ec o n c e i l t m t i o no f t y p t 叩h a l l ”5 7 4 4 1t e s t i n ga p p a r a t l l sa i l dc o n d i t i o i l s 5 7 4 4 2p r o n - a c ts t a n d a r dc u r 、，e 5 7 4 5s 0 1 i dm e l i l b m es 印a r a t i o ne x p 甜m e n t 6 0 4 5 11 l l em e t l l o do fs o l i dm e i l l b r a i l es e p a r a t i o ne x p 甜m e n t 6 0 4 5 2t i l ei n d e x e so fm ee x p e n m c n t 6 0 4 5 3t h e 曲l i r a lp r o p 砥i e so ft 1 1 ec o m m o n 蝌m e i l 曲r 姐e 6 1 4 5 4t h e 出r a lp r o p e n i e so f t h ec o m p o s i t ep a n m e i 】曲r a i l e 一6 2 4 6c o n c l u s i o n 6 7 c h a p t e r5c o n c l u t i o na n ds u g g e s t i o n s 。”一6 9 5 1c o n c l u t i o n 6 9 5 2s u g g e s t i o n s ”7 0 t h ei n n o v a t i o no ft h i st h e s i s 。7 1 r e f b r e n c e s 。7 3 a c k n o w l e d g m e n t s 7 7 p u b l i s h e dp a p e r s 。”7 9 b r i e fi n t r o d u c t i o no fa u t h o ra n da dv i s o r 。8 l 北京化工大学硕士学位论文 x l i 第一章文献综述 1 1 课题研究的目的和意义 自然界中有许多分子具有相互成像但不能重叠的两种结构形式，这两种结构的化 合物分子互称为手性异构体( 简称对映体) 【l 】，这两种结构的分子均能够使平面偏振 光发生偏移。两种单一的异构体具有很多相同的物理性质，但是它们具有不同的旋光 性，所以根据不同的旋光性一般将对映异构体分为左旋异构体和右旋异构体，或者称 为d 型和l 型，外消旋体是相同质量的d 型异构体和l 型异构体的混合物，不具备旋光 性。 早期很多科学家就提出了旋光性的概念，并发现了很多物质具有旋光性，他们的 发现奠定了近代立体化学的基础。例如1 8 1 1 年法国物理学家阿瑞格( f 心a 9 0 ) 研究 发现石英具有旋光性【2 】。1 8 1 5 年法国科学家j b 拜特也发现到蔗糖、酒石酸的水溶液 和樟脑、月桂油、柠檬油、松节油等的酒精溶液都具有旋光性【3 】。而手性分子的概念 是由1 9 6 6 年r s 凯恩、英戈德等首次提出的【4 】。自从手性分子的概念提出后，由于手 性物质的很多特殊和未知的性质，很多的科学家都开始着手研究手性化合物。近年来， 手性化合物的各项研究在世界范围内都取得了很大的进展，随之也出现了不少重要的 研究成果和发布了很多相关的政策措施，这些研究和措施的推出都进一步的推动了科 学家们研究手性化合物的步伐。 手性化合物已经被应用于各个领域，但是在手性化合物的应用过程中，由于很多 常用药物中同时具有左旋和右旋异构体，经人体使用后导致了很多的不良反应甚至严 重的后果，其中最为严重的就是2 0 世纪6 0 年代的“反应停”事件【5 6 7 】，从一系列的事 件中科学家初步研究发现外消旋体中的两种异构体在生物体内通常会具有不同的甚 至相反的生理作用【引，这才导致了一系列惨剧的发生。经过进一步多年的相关方面的 着重研究发现外消旋体中的两种异构体在人体中会带来不同的作用，在一对对映体 中，其中的一种会产生积极的作用，而另外一种会产生不同的反应，导致副作用甚至 产生毒性。而手性化合物以外消旋体的形式大量的存在于各个领域中，例如人类常用 的化学药物中4 0 为手性化合物【9 1 。手性药物中d 一型和l 型两种异构体中只有一种单 一的异构体能够带来人体所需要的作用，不需要的另外一种，就变为了对人体有危害 的杂质。众所周知，药物中的杂质含量是不能过高的，否则会带来很严重的危害，而 外消旋体药物相当于其中含有5 0 的杂质，这样不仅会给人体带来严重的危害，也不 利于药物的利用效率。从古至今，已经发生了很多由于药物中同时存在两种异构体而 引起的对人体的伤害的悲剧。使用具有很高的光学纯度的单一异构体作为人们使用的 药物【8 】成为了全世界人的梦想。很多国家已经开始用立法来要求要在商业化应用之前 对外消旋药物的光学纯对映体进行积极的研究，如1 9 9 2 年美国食品和药物管理局 北京化工大学硕士学位论文 ( f d a ) 就强制要求必须说明消旋体药物中两种对映体各自的作用1 们。将生理作用 不同的外消旋体分开成单体是必须实施的一项工程和一项难题，同时也将为人类社会 带来巨大的效益，研究外消旋体的拆分也将成为现代社会科学家研究的热点和重点， 将会有越来越多的人力和物力投入到外消旋体拆分的研究课题中。 1 2 手性拆分方法 经过多年研究发现可以通过合成或者拆分两种方法得到单一的两种手性物质，虽 然手性合成比手性拆分更为经济，但是不一定能找到合适的基质、手性辅助剂和催化 剂，所以一般都使用手性拆分的方法去获得单一的手性异构体，将一种外消旋体物质 中的两种对映异构体利用一些方法分开，使之成为具有旋光性的单一异构体，称为外 消旋体的拆分 1 。将外消旋体进行拆分是一种非常成熟的、历史悠久的分离方法，已 经被各行业人们广泛使用了1 0 0 多年，现如今已经成为了一种非常有效的拆分方法。在 现有的研究中已经得到很多种适用性很强的手性拆分方法，但是没有一种能够应用于 大规模手性拆分的。 外消旋体的拆分一般分为以下几种方法【1 2 1 ，传统的方法有结晶法、酶法、化学 法、萃取法和色谱法，科学家研究认为色谱法中的中气相色谱和液相色谱法拆分是众 多拆分方法中比较有潜力的两种拆分方法【1 3 1 4 1 ，但是存在很多不可避免的缺点，配位 体交换色谱【1 5 】也是一种比较常用的拆分方法，但是也存在很多需要解决的难题。现 在最为热点的能够进行大规模生产的拆分方法为膜拆分法。传统手性拆分方式的比较 如表1 1 所示。 2 文献综述 表1 1 手性拆分方式的比较 1 r a b l e1 1c o m p a r i s o no fc h i m ls 印a m t i o nm e t h o d s 3 北京化工大学硕士学位论文 1 3 膜拆分法 在化学和制药工厂中，单一异构体作为重要的中间体，需求量越来越大，这就促 使人们去寻找一种非常有效的外消旋体拆分法，除了研究具有手性固定相的模拟移动 床色谱法，大量的精力都用在了膜法拆分对映异构体的研究上。 从技术上来说，膜拆分法适合工业应用，主要是由于其具备以下极具吸引力的优 点：连续化的操作方式，易于适应不同的相关生产工艺配置，在大多数情况下只需要 设置环境温度以及方便加大生产规模。因此膜拆分法具有非常好的应用前景，是拆分 领域研究的又一个重点。膜拆分法包括两种，一种是液膜拆分法，另外一种是较为受 关注的固膜拆分法，具体分类如图卜l 所示。 手性 手性膜 具有手性识别功能通过添加手性选 聚合物制得的膜择剂的聚合物制 得的膜 分子印迹膜厚体液膜 乳状液膜支撑液膜 图1 1 手性拆分膜的分类 f i g 1 11 1 1 ec l a 鼹i 6 c a t i o no fc h i r a ls 印a r a t i o nm 既l b 翰n e 1 3 1 固膜拆分法及其拆分原理 在手性化合物拆分领域，经过多次研究发现膜拆分法是最有可能实现工厂化的生 产，能够带来商业化效益的拆分方法，所以很多研究领域的科学家都开始将关注重点 转向膜拆分。手性拆分膜中的手性液膜( 如支撑液膜、本体液膜、乳状液膜) 都曾经 被研究过【l6 。1 9 】，在手性液膜的研究过程中，发现手性液膜由于包含有大量的手性选 择剂而具有极高的选择性，可以被广泛的应用于各种对映体拆分中，但是液膜中的手 性选择剂容易流失导致膜的稳定性被破坏，不能够保证膜的耐用性，所以不能长时间 的应用于拆分过程中，而如果将手性选择剂固载在固膜上就不会出现上述的问题，所 以许多科学家将研究的重点转向了性质相对于比较稳定的手性固膜，现今固膜拆分的 4 文献综述 研究已经成为了各个领域研究的热点和难点。 由于在固膜表面存在手性识别剂，就具有对左旋和右旋异构体不同的作用力，再 在压力、浓度或者电势差等不同的推动力下，两种异构体就能在膜中以不同的速度通 过，从而达到分离的效果。在现今的研究实验中，一般固膜拆分的推动力可以分为三 种，分别为压力差、浓度差和电势差【2 们。能够应用于实际工厂生产的拆分固膜必须 具备以下的特点，能够长时间很稳定的运行，同时对被分离物