CN110003350A - 多糖衍生物及其制备方法和作为手性固定相的用途 - Google Patents

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Abstract

本发明属于液相色谱手性分离领域，具体涉及多糖衍生物及其制备方法和作为手性固定相的用途。通过***的结构调控和手性拆分性能研究，发明人发现：不带酰胺键的多糖羧酸酯类手性拆分材料由于疏水性不够强而且没有氢键给予能力，所以其手性拆分性能很弱。基于此发现，发明人通过设计、合成新型多糖衍生物，增强多糖衍生物的疏水性和氢键给予能力，得到了手性拆分性能优异的新型多糖衍生物。而且，本发明制备的一部分多糖衍生物的手性拆分性能优于目前拆分效果最好的纤维素3,5‑二甲基苯甲氨基甲酸酯(Chiralcel‑OD)。此外，本发明的制备工艺简单，操作方便，具有较高的实用性。

Description

多糖衍生物及其制备方法和作为手性固定相的用途
技术领域
本发明属于液相色谱手性分离领域，具体涉及多糖衍生物及其制备方法和作为手性固定相的用途。
背景技术
不同旋光活性的对映异构体分子往往表现出不同甚至相反的生物活性，因此获得光学纯单一对映体在医药、生物、材料等领域具有极其重要的意义。手性色谱拆分法是近年来发展起来的最有效的手性拆分方法，其关键和核心是具有手性拆分功能的色谱固定相。多糖衍生物具有很好的手性识别能力，是目前应用最广、最有效、最可靠的手性拆分材料，但是，其手性拆分机理不清楚。目前手性拆分能力较强的多糖衍生物通常为带酰胺键的多糖衍生物(Chem.Rev.2016，116，1094-1138；Chem.Rev.2009,109,6077-6101)。而且，不带酰胺键的多糖羧酸酯(取代度：2.8-3.0)通常手性拆分能力较差，难于用作手性拆分材料。目前，仅有4种不带酰胺键的多糖羧酸酯(纤维素苯甲酸酯、纤维素4-甲基苯甲酸酯、纤维素醋酸酯和纤维素肉桂酸酯)可以作为手性拆分材料使用；而且此4种不带酰胺键的多糖羧酸酯的取代度必须高于2.8(Cellulose，2004，11，65-71)。
为此，亟需开发新的手性拆分材料，以改善现有技术中的不足。
发明内容
为改善上述问题，本发明提供一种多糖衍生物，包含如下式I所示的重复结构单元：
其中，R1、R2、R3相同或不同，彼此独立地选自氢、无取代或任选被一个或多个R4取代的下列组(1)或组(2)的基团；
组(1)：
组(2)：
其中，m为0-4的整数，例如0、1、2、3或4；
根据本发明，R4和R’相同或不同，彼此独立地选自氢，无取代或任选被一个或多个Rs取代的：卤素、羟基、巯基、氰基、硝基、羰基、烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、烷基氧基、环烷基氧基、杂环烷基氧基、芳基氧基、杂芳基氧基、烷基硫基、环烷基硫基、杂环烷基硫基、芳基硫基、杂芳基硫基、＝O、-NRaRbRc、-C(＝O)Rd、-OC(＝O)Rd、-S(＝O)Rd、-S(＝O)2Rd；
Rs、Ra、Rb、Rc、Rd相同或不同，彼此独立地选自氢、卤素、羟基、巯基、氰基、硝基、羰基、烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、烷基氧基、环烷基氧基、杂环烷基氧基、芳基氧基、杂芳基氧基、烷基硫基、环烷基硫基、杂环烷基硫基、芳基硫基、杂芳基硫基。
根据本发明优选的实施方案，条件是R1、R2、R3不同时选自H；更优选地，R1、R2、R3均选自H或组(1)的基团，且R1、R2、R3不同时选自H；例如，R1、R2、R3相对于式I化合物的取代度之和为2.3-2.7，例如2.3、2.4、2.5、2.6或2.7。
根据本发明优选的实施方案，条件是R1、R2、R3不同时选自H，并且R1、R2、R3不同时选自组(2)的基团；更优选地，R1、R2、R3中的至少一个选自组(1)的基团，且至少一个选自组(2)的基团；例如，对于R1、R2、R3中选自组(1)的基团，其相对于式I化合物的取代度之和为2.3-2.7，例如2.3、2.4、2.5、2.6或2.7；对于R1、R2、R3中选自组(2)的基团，其相对于式I化合物的取代度之和为0.3-2.0，例如0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9或2.0；所述R1、R2、R3的取代度总和优选为2.0-3.0，例如2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9或3.0。
根据本发明，所述多糖可以为纤维素或淀粉。换言之，所述多糖衍生物可以为纤维素或淀粉的衍生物。
优选地，所述淀粉选自支链淀粉、直链淀粉中的一种；
优选地，所述纤维素可以是微晶纤维素、棉浆粕、木浆粕中的一种；
根据本发明，所述多糖的聚合度可以为30-500，例如50、80、100、150、180、200、220、250、300或500。
根据本发明的实施方案，所述多糖衍生物可以具有如下式I-1所示的重复结构单元，
每一个R5可以彼此独立地选自H或组(1)的基团，条件是至少一个R5不为H；
优选地，R5的取代度为2.3-2.7，例如2.3、2.4、2.5、2.6或2.7。
根据本发明的实施方案，所述多糖衍生物可以具有如下式I-2所示的重复结构单元，
每一个R6可以彼此独立地选自H、组(1)或组(2)的基团，条件是至少一个R6选自组(1)的基团且至少一个R6选自组(2)的基团；
优选地，对于R6选自组(1)的基团，R6的取代度为0.3-2.7，例如0.5-2.7，具体可以为0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6或2.7；
优选地，对于R6选自组(2)的基团，R6的取代度为0.3-2.0，例如0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9或2.0；
优选地，R6选自组(1)的基团和R6选自组(2)的基团的取代度之和为2.0-3.0，例如2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9或3.0。
根据本发明，取代度是指式I、式I-1或式I-2所示每个多糖重复单元上羟基被取代的量。
根据本发明示例性的技术方案，所述多糖衍生物可以选自例如纤维素4-叔丁基苯甲酸酯、纤维素金刚烷甲酸酯、直链淀粉萘甲酸酯、包含纤维素4-叔丁基苯甲酸酯和纤维素3,5-二甲基苯甲氨基甲酸酯的纤维素混合酸酯、包含纤维素金刚烷甲酸酯和纤维素3,5-二甲基苯甲氨基甲酸酯的纤维素混合酸酯中的一种或多种。
本发明还提供所述多糖衍生物的制备方法，包括将多糖与酰化试剂和/或异氰酸酯进行反应，得到多糖衍生物。
作为实例，所述酰化试剂可以选自4-叔丁基苯甲酰氯、金刚烷甲酰氯、α-萘甲酰氯中的一种或多种；所述异氰酸酯可以选自3,5-二甲基苯异氰酸酯。
根据本发明，所述制备方法可以在溶剂中进行。例如，所述溶剂可以选自N,N-二甲基亚砜(DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、四氢呋喃(THF)、丙酮、氯仿、吡啶、N-甲基吡咯烷酮、离子液体中的一种或多种；
例如，所述离子液体是由咪唑或吡啶型阳离子与阴离子所形成的、熔点低于100℃的有机熔融盐，优选可以溶解纤维素、淀粉等多糖的有机熔融盐；本发明可以使用混合的离子液体溶解纤维素、淀粉等多糖，其中所述混合的离子液体可以是均能溶解纤维素、淀粉等多糖的离子液体，也可以是能溶解纤维素、淀粉等多糖的离子液体与不溶解纤维素、淀粉等多糖的离子液体的混合物；
例如，离子液体的阳离子选自下述任意一种：1-乙基-3-甲基咪唑阳离子、1-丙基-3-甲基咪唑阳离子、1-烯丙基-3-甲基咪唑阳离子、1-丁基-3-甲基咪唑阳离子、N-乙基吡啶阳离子、N-丁基吡啶阳离子、N-正己基吡啶阳离子；优选为1-乙基-3-甲基咪唑阳离子、1-烯丙基-3-甲基咪唑阳离子或1-丁基-3-甲基咪唑阳离子；
例如，离子液体的阴离子选自下述任意一种：氯离子、溴离子、碘离子、甲酸根离子、醋酸根离子、丙酸根离子、丁酸根离子或磷酸甲酯离子；优选为氯离子或醋酸根离子；
根据本发明，向多糖中加入溶剂后，可以将所得混合物加热；
所述加热的温度可以为30-100℃，例如80℃；
根据本发明，所述多糖在溶液中的质量百分比浓度可以为0.25-15％，优选为1-5％；
所述酰化试剂与多糖葡萄糖单元的摩尔比为(1-10):1，优选为(2-6):1；
所述异氰酸酯与多糖葡萄糖单元的摩尔比为(1-10):1，例如(5-7):1；
所述反应的温度可以为30-100℃，例如60-80℃；
根据本发明，在反应结束后，还可以向得到的溶液中加入反溶剂、洗涤、干燥；
所述反溶剂可以为甲醇；
本发明还提供一种手性固定相，包含所述多糖衍生物。优选地，所述手性固定相包含所述多糖衍生物和SiO2。
本发明还提供所述多糖衍生物的用途，其可作为手性拆分试剂。
优选地，所述多糖衍生物用于制备手性固定相。
术语解释和说明
除非另有说明，本申请说明书和权利要求书中记载的基团和术语定义，包括其作为实例的定义、示例性的定义、优选地定义、表格中记载的定义、实施例中具体化合物的定义等，可以彼此之间任意组合和结合。这样的组合和结合后的基团定义及化合物结构，应当属于本申请记载的范围。
本发明使用的“卤素”指氟、氯、溴和碘。
本发明使用的数值范围至少表示记载了该范围内的各个整数数值点。例如，数值范围1至30表示记载了其中1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29和30的数值。
本发明单独使用或用作后缀或前缀的“烷基”意指支链和直链饱和脂族烃基，优选包括具有1至30个碳原子(或若提供了碳原子的具体数目，则指该具体数目)的支链和直链饱和脂族烃基。例如，所述烷基可以为C1-10烷基，所述“C1-10烷基”表示具有1、2、3、4、5、6、7、8、9和10个碳原子的烷基。烷基的实例包括但不限于甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、异戊基、2-甲基丁基、1-甲基丁基、1-乙基丙基、1,2-二甲基丙基、新戊基、1,1-二甲基丙基、4-甲基戊基、3-甲基戊基、2-甲基戊基、1-甲基戊基、2-乙基丁基、1-乙基丁基、3,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、1,1-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、2-乙基己基、3-乙基己基、2-己基癸基等，以及上述基团的全部异构形式。
本发明单独使用或用作后缀或前缀的“烯基”意指包含一个或多个双键的支链和直链脂族烃基，优选包括具有2至30个碳原子(或若提供了碳原子的具体数目，则指该具体数目)的包含一个或多个双键的支链和直链脂族烃基。例如，所述烯基可以为C2-6烯基。所述“C2-6烯基”表示具有2、3、4、5或6个碳原子的烯基。烯基的实例包括但不限于乙烯基、烯丙基、1-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、2-甲基丁-2-烯基、3-甲基丁-1-烯基、1-戊烯基、3-戊烯基和4-己烯基。
本发明单独使用或用作后缀或前缀的“炔基”意指包含一个或多个三键的支链和直链脂族烃基，优选包括具有2至30个碳原子(或若提供了碳原子的具体数目，则指该具体数目)的包含一个或多个三键的支链和直链脂族烃基。例如乙炔基、丙炔基(例如l-丙炔基、2-丙炔基)、3-丁炔基、戊炔基、己炔基和1-甲基戊-2-炔基。
本发明使用的术语“芳基”意指由碳原子构成的芳族环结构，优选由5至20个碳原子构成的芳族环结构。例如：包含5、6、7和8个碳原子的环结构可以是单环芳族基团例如苯基；包含8、9、10、11、12、13或14个碳原子的环结构可以是多环的例如萘基、蒽基。所述芳基可在一个或多个环位置取代有上述取代基。例如，如果合适，在芳基的2-位、3-位、4-位、5-位、6-位、7-位、8-位、9-位、10-位中的一个或多个可以具有上述取代基。
术语“芳基”还包括具有两个或更多个环的多环环系，其中两个或更多个碳为两个相邻环所共有(所述环为“稠环”)，其中至少一个环是芳族的且其它环例如可以是环烷基、环烯基、环炔基、芳基和/或杂环基。多环的实例包括但不限于2,3-二氢-1,4-苯并二氧杂环己二烯和2,3-二氢-1-苯并呋喃。
本发明使用的术语“环烷基”意指饱和的烃环，其可包括稠合或桥接的多环***。环烷基在其环结构中优选具有3至40个碳原子。优选地，环烷基在其环结构中具有3、4、5或6个碳原子。例如，“C3-6环烷基”表示例如环丙基、环丁基、环戊基或环己基的基团。
本发明使用的“杂芳基”指具有至少1个(例如1、2或3个或更多个)环杂原子(例如硫、氧或氮)的杂芳族杂环。杂芳基包括单环***和多环***(例如具有2、3或4个稠环)。杂芳基的实例包括但不限于吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、三嗪基、呋喃基、喹啉基、异喹啉基、噻吩基、咪唑基、噻唑基、吲哚基、吡咯基、噁唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并噻唑基、异噁唑基、吡唑基、***基、四唑基、吲唑基、1,2,4-噻二唑基、异噻唑基、苯并噻吩基、嘌呤基、咔唑基、苯并咪唑基、苯并噁唑基、氮杂苯并噁唑基、咪唑并噻唑基、苯并[1,4]二氧杂环己烯基、苯并[1,3]二氧杂环戊烯基等。在一些实施方案中，杂芳基具有3至40个碳原子且在其它实施方案中具有3至20个碳原子。在一些实施方案中，杂芳基包含3至14个、4至14个、3至7个或5至6个成环原子。在一些实施方案中，杂芳基具有1至4个、1至3个或1至2个杂原子。在一些实施方案中，杂芳基具有1个杂原子。
所述杂芳基可在一个或多个环位置取代有上述取代基。例如，如果合适，在杂芳基的2-位、3-位、4-位、5-位、6-位、7-位、8-位、9-位、10-位中的一个或多个可以具有上述取代基。作为实例，当所述杂芳基为噻吩基或呋喃基时，在其2-位、3-位、4-位、5-位中的一个或多个可以具有上述取代基。例如，其形成的取代基可以是3-取代基噻吩2-基、4-取代基噻吩2-基、5-取代基噻吩2-基，更具体可以是3-烷基噻吩2-基、4-烷基噻吩2-基、5-烷基噻吩2-基，其中烷基具有上文所述的定义。
本发明使用的术语“杂环基”指包含3至20个原子的饱和、不饱和或部分饱和的单环、二环或三环(除非另有说明)，其中1、2、3、4或5个环原子选自氮、硫或氧，除非另有说明，其可通过碳或氮来连接，其中-CH2-基团任选被-C(O)-代替；及其中除非另有相反说明，环氮原子或环硫原子任选被氧化以形成N-氧化物或S-氧化物或环氮原子任选被季铵化；其中环中的-NH任选被乙酰基、甲酰基、甲基或甲磺酰基取代；及环任选被一个或多个卤素取代。应该理解的是，当杂环基中S原子和O原子的总数超过1时，这些杂原子不彼此相邻。若所述杂环基为二环或三环，则至少一个环可任选为杂芳族环或芳族环，条件是至少一个环是非杂芳族的。若所述杂环基为单环，则其一定不是芳族的。杂环基的实例包括但不限于哌啶基、N-乙酰基哌啶基、N-甲基哌啶基、N-甲酰基哌嗪基、N-甲磺酰基哌嗪基、高哌嗪基、哌嗪基、氮杂环丁烷基、氧杂环丁烷基、吗啉基、四氢异喹啉基、四氢喹啉基、二氢吲哚基、四氢吡喃基、二氢-2H-吡喃基、四氢呋喃基、四氢噻喃基、四氢噻喃-1-氧化物、四氢噻喃-1,1-二氧化物、1H-吡啶-2-酮和2,5-二氧代咪唑烷基。
根据本发明，所述烷基硫基意指烷基取代的硫基，所述烷基具有上文所述的烷基定义。
有益效果
通过***的结构调控和手性拆分性能研究，发明人发现：不带酰胺键的多糖羧酸酯类手性拆分材料由于疏水性不够强而且没有氢键给予能力，所以其手性拆分性能很弱。基于此发现，发明人通过设计、合成新型多糖衍生物，增强多糖衍生物的疏水性和氢键给予能力，得到了手性拆分性能优异的新型多糖衍生物。
而且，本发明制备的一部分多糖衍生物的手性拆分性能优于目前拆分效果最好的纤维素3,5-二甲基苯甲氨基甲酸酯(Chiralcel-OD)。
此外，本发明的制备工艺简单，操作方便，具有较高的实用性。
附图说明
图1为实施例1中取代度为2.58的纤维素4-叔丁基苯甲酸酯的1H-NMR谱图。
图2为实施例4中纤维素混合酸酯(3,5-二甲基苯甲酸酯取代度为1.31，3,5-二甲基苯甲氨基甲酸酯取代度为1.41)的1H-NMR谱图。
具体实施方式
以下通过具体实施实例用于进一步说明本发明，但是并不意味着本发明局限于这些实施例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。
实施例1
称取微晶纤维素约0.6g，离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐(AmimCl)11.4g，放入圆底烧瓶中，油浴加热至80℃，密封强烈机械搅拌2h。得到澄清透明的纤维素溶液，纤维素溶液的浓度为5％(质量分数)。同时在溶液中加入4-叔丁基苯甲酰氯(约3.64g)，使4-叔丁基苯甲酰氯与纤维素葡萄糖单元的摩尔比为5:1，反应1h。反应结束后，粗产物用甲醇沉淀、洗涤，然后放入真空干燥箱，60℃烘24h；同时通过旋转蒸发除去洗涤液中的甲醇以实现离子液体的回收。得到1.8g取代度为2.58的纤维素4-叔丁基苯甲酸酯。称取1.0g取代度为2.58的纤维素4-叔丁基苯甲酸酯，溶于200mL四氢呋喃中，与4.0g SiO2球(5μm)混合均匀，旋转蒸发除去四氢呋喃，得到用于手性拆分的手性固定相。
实施例2
称取DP为100的纤维素约0.6g，离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐(BmimCl)11.4g，放入圆底烧瓶中，油浴加热至80℃，密封强烈机械搅拌2h。得到澄清透明的纤维素溶液，纤维素溶液的浓度为5％(质量分数)。同时在溶液中加入金刚烷甲酰氯(约4.42g)，使金刚烷甲酰氯与纤维素葡萄糖单元的摩尔比为6:1，反应1h。反应结束后，粗产物用甲醇沉淀、洗涤，然后放入真空干燥箱，60℃烘24h；同时通过旋转蒸发除去洗涤液中的甲醇以实现离子液体的回收。得到2.0g取代度为2.40的纤维素金刚烷甲酸酯。
称取1.0g取代度为2.40的纤维素金刚烷甲酸酯，溶于200mL四氢呋喃中，与4.0gSiO2球(5μm)混合均匀，旋转蒸发除去四氢呋喃，得到用于手性拆分的手性固定相。
实施例3
称取DP为300的直链淀粉约0.6g，N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)59.4g，放入圆底烧瓶中，油浴加热至80℃，密封强烈机械搅拌2h。得到澄清透明的直链淀粉溶液，直链淀粉溶液的浓度为1％(质量分数)。同时在溶液中加入α-萘甲酰氯(约4.24g)，使α-萘甲酰氯与直链淀粉葡萄糖单元的摩尔比为6:1，反应2h。反应结束后，粗产物用甲醇沉淀、洗涤，然后放入真空干燥箱，60℃烘24h；同时通过旋转蒸发除去洗涤液中的甲醇以实现离子液体的回收。得到1.5g取代度为2.68的直链淀粉萘甲酸酯。
称取1.0g取代度为2.68的直链淀粉萘甲酸酯，溶于200mL四氢呋喃中，与4.0gSiO2球(5μm)混合均匀，旋转蒸发除去四氢呋喃，得到用于手性拆分的手性固定相。
实施例4
称取DP为200的纤维素约0.6g，离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐(AmimCl)11.4g，放入圆底烧瓶中，油浴加热至80℃，密封强烈机械搅拌2h。得到澄清透明的纤维素溶液，纤维素溶液的浓度为5％(质量分数)。同时在溶液中加入4-叔丁基苯甲酰氯(约2.14g)，使4-叔丁基苯甲酰氯与纤维素葡萄糖单元的摩尔比为3:1，60℃反应1h。反应结束后，粗产物用甲醇沉淀、洗涤，然后放入真空干燥箱，60℃烘24h；将该产物溶解于吡啶中，与3.30g3,5-二甲基苯异氰酸酯80℃反应4h，甲醇沉淀、洗涤，然后放入真空干燥箱，60℃烘24h。得到2.0g纤维素混合酸酯，其中3,5-二甲基苯甲酸酯取代度为1.31，3,5-二甲基苯甲氨基甲酸酯取代度为1.41。称取1.0g上述纤维素混合酸酯，溶于200mL四氢呋喃中，与4.0g SiO2球(5μm)混合均匀，旋转蒸发除去四氢呋喃，得到用于手性拆分的手性固定相。
实施例5
称取DP为300的直链淀粉约0.6g，离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐(BmimCl)11.4g，放入圆底烧瓶中，油浴加热至80℃，密封强烈机械搅拌2h。得到澄清透明的直链淀粉溶液，直链淀粉溶液的浓度为5％(质量分数)。同时在溶液中加入金刚烷甲酰氯(约2.95g)，使金刚烷甲酰氯与直链淀粉葡萄糖单元的摩尔比为4:1，反应2h。然后，向反应体系中，加入3.30g 3,5-二甲基苯异氰酸酯反应4h，甲醇沉淀、洗涤，粗产物放入真空干燥箱，60℃烘24h。得到1.9g纤维素混合酸酯，其中金刚烷甲酸酯取代度为1.89，3,5-二甲基苯甲氨基甲酸酯取代度为0.80。
称取1.0g上述纤维素混合酸酯，溶于200mL四氢呋喃中，与4.0g SiO2球(5μm)混合均匀，旋转蒸发除去四氢呋喃，得到用于手性拆分的手性固定相。
实施例6
色谱柱的制备及色谱条件：所有手性固定相均以正己烷/异丙醇(50:50-70:30，v:v)为匀浆液，在大约40MPa压力下装入不锈钢(250mm×4.6mm ID)色谱柱中。
所有的色谱分离均在室温条件下进行，流动相(正己烷,异丙醇)使用前经0.45μm膜过滤。流动相：正己烷/异丙醇，98/2(v/v)；流速：1mL/min。
本发明制备的多糖衍生物与现有技术中手性拆分材料的性能比较结果见表1和表2。
表1.取代度为2.58的纤维素4-叔丁基苯甲酸酯和取代度为3.0的纤维素4-叔丁基苯甲酸酯(参比样)的手性拆分结果比较表
表2.纤维素混合酸酯和纤维素3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯(OD柱，参比样)的手性拆分结果比较表
注：分离因子(α)＝(t2-t0)/(t1-t0)；t为保留时间。
分离度(Rs)＝1.18(t2-t1)/(w1+w2)；t为保留时间，w为半峰宽。
如表2所示，本发明制备的多糖衍生物的手性拆分性能优于目前拆分效果最好的纤维素3,5-二甲基苯甲氨基甲酸酯。
以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多糖衍生物，其包含如下式I所示的重复结构单元：
其中，R1、R2、R3相同或不同，彼此独立地选自氢、无取代或任选被一个或多个R4取代的下列组(1)或组(2)的基团；
组(1)：
组(2)：
m为0-4的整数，例如0、1、2、3或4；
R4和R’相同或不同，彼此独立地选自氢，无取代或任选被一个或多个Rs取代的：卤素、羟基、巯基、氰基、硝基、羰基、烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、烷基氧基、环烷基氧基、杂环烷基氧基、芳基氧基、杂芳基氧基、烷基硫基、环烷基硫基、杂环烷基硫基、芳基硫基、杂芳基硫基、＝O、-NRaRbRc、-C(＝O)Rd、-OC(＝O)Rd、-S(＝O)Rd、-S(＝O)2Rd；
Rs、Ra、Rb、Rc、Rd相同或不同，彼此独立地选自氢、卤素、羟基、巯基、氰基、硝基、羰基、烷基、烯基、炔基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、烷基氧基、环烷基氧基、杂环烷基氧基、芳基氧基、杂芳基氧基、烷基硫基、环烷基硫基、杂环烷基硫基、芳基硫基、杂芳基硫基；
所述多糖可以为纤维素或淀粉；换言之，所述多糖衍生物可以为纤维素或淀粉的衍生物；
优选地，R1、R2、R3不同时选自H；
优选地，R1、R2、R3不同时选自组(2)的基团。
2.根据权利要求1所述的多糖衍生物，其特征在于，所述淀粉选自支链淀粉、直链淀粉中的一种；
所述纤维素可以是微晶纤维素、棉浆粕、木浆粕中的一种；
所述多糖的聚合度可以为30-500，例如50、80、100、150、180、200、220、250、300或500；
优选地，R1、R2、R3均选自H或组(1)的基团，且R1、R2、R3不同时选自H；例如，R1、R2、R3相对于式I化合物的取代度之和为2.3-2.7，例如2.3、2.4、2.5、2.6或2.7；
优选地，R1、R2、R3不同时选自H，并且R1、R2、R3不同时选自组(2)的基团；更优选地，R1、R2、R3中的至少一个选自组(1)的基团，且至少一个选自组(2)的基团；例如，对于R1、R2、R3中选自组(1)的基团，其相对于式I化合物的取代度之和为2.3-2.7，例如2.3、2.4、2.5、2.6或2.7；对于R1、R2、R3中选自组(2)的基团，其相对于式I化合物的取代度之和为0.3-2.0，例如0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9或2.0；所述R1、R2、R3的取代度总和优选为2.0-3.0，例如2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9或3.0。
3.一种多糖衍生物，其包含如下式I-1或I-2所示的重复结构单元，
其中，每一个R5可以彼此独立地选自H或组(1)的基团，条件是至少一个R5不为H；
优选地，R5的取代度为2.3-2.7，例如2.3、2.4、2.5、2.6或2.7；
其中，每一个R6可以彼此独立地选自H、组(1)或组(2)的基团，条件是至少一个R6选自组(1)的基团且至少一个R6选自组(2)的基团；
优选地，对于R6选自组(1)的基团，R6的取代度为0.3-2.7，例如0.5-2.7，具体可以为0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6或2.7；
优选地，对于R6选自组(2)的基团，R6的取代度为0.3-2.0，例如0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9或2.0；
优选地，R6选自组(1)的基团和R6选自组(2)的基团的取代度之和为2.0-3.0，例如2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9或3.0。
4.根据权利要求1-3任一项所述的多糖衍生物，其特征在于，所述多糖衍生物可以选自例如纤维素4-叔丁基苯甲酸酯、纤维素金刚烷甲酸酯、直链淀粉萘甲酸酯、包含纤维素4-叔丁基苯甲酸酯和纤维素3,5-二甲基苯甲氨基甲酸酯的纤维素混合酸酯、包含纤维素金刚烷甲酸酯和纤维素3,5-二甲基苯甲氨基甲酸酯的纤维素混合酸酯中的一种或多种。
5.根据权利要求1-4任一项所述多糖衍生物的制备方法，其特征在于，将多糖与酰化试剂和/或异氰酸酯进行反应，得到多糖衍生物。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述酰化试剂可以选自4-叔丁基苯甲酰氯、金刚烷甲酰氯、α-萘甲酰氯中的一种或多种；
所述异氰酸酯可以选自3,5-二甲基苯异氰酸酯。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法可以在溶剂中进行；例如，所述溶剂可以选自N,N-二甲基亚砜(DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、四氢呋喃(THF)、丙酮、氯仿、吡啶、N-甲基吡咯烷酮、离子液体中的一种或多种；
例如，所述离子液体是由咪唑或吡啶型阳离子与阴离子所形成的、熔点低于100℃的有机熔融盐，优选可以溶解纤维素、淀粉等多糖的有机熔融盐；本发明可以使用混合的离子液体溶解纤维素、淀粉等多糖，其中所述混合的离子液体可以是均能溶解纤维素、淀粉等多糖的离子液体，也可以是能溶解纤维素、淀粉等多糖的离子液体与不溶解纤维素、淀粉等多糖的离子液体的混合物；
例如，离子液体的阳离子选自下述任意一种：1-乙基-3-甲基咪唑阳离子、1-丙基-3-甲基咪唑阳离子、1-烯丙基-3-甲基咪唑阳离子、1-丁基-3-甲基咪唑阳离子、N-乙基吡啶阳离子、N-丁基吡啶阳离子、N-正己基吡啶阳离子；优选为1-乙基-3-甲基咪唑阳离子、1-烯丙基-3-甲基咪唑阳离子或1-丁基-3-甲基咪唑阳离子；
例如，离子液体的阴离子选自下述任意一种：氯离子、溴离子、碘离子、甲酸根离子、醋酸根离子、丙酸根离子、丁酸根离子或磷酸甲酯离子；优选为氯离子或醋酸根离子。
8.根据权利要求5-7任一项所述的制备方法，其特征在于，向多糖中加入溶剂后，可以将所得混合物加热；
所述加热的温度可以为30-100℃，例如80℃；
所述多糖在溶液中的质量百分比浓度可以为0.25-15％，优选为1-5％；
所述酰化试剂与多糖葡萄糖单元的摩尔比为(1-10):1，优选为(2-6):1；
所述异氰酸酯与多糖葡萄糖单元的摩尔比为(1-10):1，例如(5-7):1；
所述反应的温度可以为30-100℃，例如60-80℃；
优选地，在反应结束后，还可以向得到的溶液中加入反溶剂、洗涤、干燥；
所述反溶剂可以为甲醇。
9.一种手性固定相，其特征在于，包含权利要求1-4任一项所述的多糖衍生物；
优选地，所述手性固定相包含所述多糖衍生物和SiO2。
10.根据权利要求1-4任一项所述多糖衍生物的用途，其可作为手性拆分试剂；
优选地，所述多糖衍生物用于制备手性固定相。
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