纤维素手性固定相对联萘酚对映体的拆分

马思佳，贾 欣，孙慧斌，金建闻，庞 丽，陈 政，杜 斌，张振中#

1)郑州大学药学院 郑州 450001 2)吉林大学药学院 长春 130000

近年来，具有C2对称轴的手性化合物联萘酚(2，2’-二羟基-1，1’-联萘)及其衍生物在不对称合成中特别是在制备手性医药、农药及食品添加剂等方面得到了广泛的应用。联萘酚化合物不含有手性中心，但具有C2对称轴，是一类难溶于水的阻转异构化合物。在合成功能高分子过程中，联萘酚的绝大多数光学纯异构体都可以作为单体原料来使用，对映体除外[1]。随着不对称合成方法的深入研究，联萘酚体系取得了快速的发展，由其制备的一系列高手性效率催化剂和手性配体为大量不对称药物的合成提供了一条高收率、高选择性、低成本的途径，联萘酚的合成和拆分在不对称合成中的应用越来越受到重视。联萘酚的拆分方法主要有化学拆分法[2-3]、酶法[4]和色谱法[5-6]等。色谱法分离能力强、快速稳定、重复性好。作者采用CHIRALPAK® IC[纤维素-三(3，5-二氯苯基氨基甲酸酯)]手性柱，对联萘酚对映体进行了手性拆分研究，以建立一种用于联萘酚拆分过程监控及光学纯度检验的高效、准确的分析方法。

1 材料与方法

1.1仪器与试剂HP1100 高效液相色谱仪(美国Ageilent公司)；KQ-300DE型数控超声波清洗机(昆山市舒美超声仪器有限公司)；联萘酚(纯度≥ 99.0%)，R-联萘酚、S-联萘酚标准品(连云港手性化学有限公司)；正己烷、异丙醇、无水乙醇(色谱纯，天津市科密欧化学试剂有限公司)。

1.2色谱条件色谱柱为CHIRALPAK® IC手性柱(250 mm×4.6 mm，5 μm)(日本大赛璐公司)；流动相正己烷醇(6040～955，VV)；柱温15～35 ℃；流速1.0～0.4 mL/min；进样量20 μL；紫外检测波长254 nm。

1.3样品和流动相的制备分别称取联萘酚、R-联萘酚和S-联萘酚样品粉末各10.0 mg，置10 mL容量瓶中，加入无水乙醇溶解，稀释至刻度，摇匀，使各样品浓度均为1.0 g/L，经0.45 μm微孔膜过滤后进样分析，流动相经0.45 μm微孔膜过滤。

2 结果

2.1流动相种类及比例对分离的影响利用CHIRALPAK® IC手性柱，在流动相正己烷中加入醇类改性剂，固定流速0.8 mL/min，室温条件下对联萘酚进行了拆分研究。以异丙醇和无水乙醇作为极性调节剂(8020，VV)时，联萘酚对映体在10 min内达到基线分离，结果见表1。

2.2流速和温度对分离的影响

2.3对映异构体峰位的确定最终确定的优化色谱条件为：CHIRALPAK® IC柱，正己烷无水乙醇=8020(VV)，流速0.8 mL/min，柱温25 ℃。在此条件下，对映体和各异构体分离色谱图见图1。

配制浓度分别为75.00、18.75、1.50 mg/L的联萘酚对映体溶液各5份，每个浓度测定3次，取平均值，测定两对映体峰面积和保留时间，计算日内精密度。连续进样3 d，计算日间精密度。结果显示R-联萘酚保留时间和峰面积的RSD分别小于0.80%和1.95%，S-联萘酚保留时间和峰面积的RSD分别小于0.71%和1.90%。

表1 流动相添加剂种类及比例对分离的影响

表2 流速对分离的影响

图1 联萘酚对映体(A)、R-联萘酚(B)及S-联萘酚(C)在优化条件下的分离图谱

3 讨论

CHIRALPAK®IC柱在硅胶表面共价键合了3，5-二氯苯基氨基甲酸酯，这类纤维素衍生柱具有左旋三重螺旋结构，苯基氨基甲酸酯基团环绕主链形成了许多手性空穴[7]。当联萘酚顺利进入手性空腔后，溶质结构中的羟基可与固定相氨基甲酸酯残基上羰基发生氢键作用，溶质中的苯环可与固定上的苯环间发生π-π作用。正己烷作为非极性溶剂，对溶质和手性固定相之间的作用力强度影响较小，而醇作为质子性溶剂，可以与溶质竞争固定相上的氢键作用点。与乙醇相比，异丙醇的极性减弱，体积增大，空间位阻增强，对固定相上的氢键作用点竞争减弱，联萘酚对映体与固定相之间的氢键作用增加，保留增强，容量因子增大。但由于溶质在添加异丙醇的流动相中的迁移率下降，迁移时间延长，峰形展宽，柱效降低，导致分离度降低。用异丙醇作为有机改性剂时保留时间大于乙醇，但分离度低于乙醇，因此选择乙醇作为极性调节剂更有利于分离。调节乙醇的体积分数为5%～40%时，在室温和流速0.8 mL/min的条件下，测量两对映体的分离参数，结果显示流动相中乙醇体积分数在30%以下时能得到基线分离，随着极性成分的减少，分离因子和分离度上升，保留时间和保留因子明显增加。随着流动相中乙醇含量的降低，其与对映体竞争固定相氢键作用点的能力减弱，手性柱的手性识别能力提高，流动相洗脱能力减弱，从而使各对映体的保留增强，分离度增大。由上述结果可知，纤维素衍生物手性固定相拆分手性化合物是一个非常复杂的过程，溶质结构对其与固定相之间的识别作用的影响不仅与固定相本身结构有关，还与流动相中极性添加剂有关。

随着流速的减小，分离因子α不变，说明流速对固定相的手性空穴构型没有影响。由于对映体在CHIRALPAK® IC柱上的手性识别作用能量差极小，对映体间的分离在于溶质与固定相间的多次作用[8]，当流速由1.0 mL/min降至0.4 mL/min时，联萘酚对映体在固定相上的保留时间增加，理论塔板数上升，虽峰形加宽，分离度仍有较大的提高。1.0 mL/min流速时，两对映体已达基线分离，但柱压较高，与0.8 mL/min相比分离度无明显改善。0.4 mL/min时，分离度虽有较大提高，但保留时间与0.8 mL/min相比延长了一倍。综合考虑分析时间和分离度，选择0.8 mL/min为实验流速。固定流速为0.8 mL/min，正己烷无水乙醇=8020(VV)的色谱条件，改变柱温，考察分离温度在15～35 ℃范围内对对映体分离的影响，结果显示随着温度的提高，出峰时间略有提前，容量因子和分离因子逐渐减小，分离度从2.56降低到2.11。其原因可能是随着温度的升高，固定相的空穴构型没有发生变化，而流动相的黏度减小，组分在流动相中的传质阻力减小，对映体分子被更快地洗脱出来，与固定相的相互作用时间减少，分离度有所下降。

总之，作者利用CHIRALPAK® IC柱，在正相条件下成功拆分了联萘酚对映体。最终优化的色谱条件为正己烷无水乙醇=8020(VV)，流速0.8 mL/min，柱温25 ℃，对映体在 6 min内分离度达到2.43。该文的方法与文献[5-6]报道的色谱拆分法相比，分析时间更短，分离度更高，且操作简单，稳定性好，可用于联萘酚的分离及其在不对称合成中光学纯度的快速检测。

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