离子液体在色谱分析中应用

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1、离子液体在色谱分析中的应用摘要离子液体作为一种优良溶剂越来越受到人们的关注，它是当前化学研究领域的一个热点，它在化学的各个领域都有研究和应用。本文将对离子液体在气相色谱、液相色谱、毛细管电泳等色谱分析中的应用研究进行综述。并对离子液体在色谱研究应用中的发展进行了展望。关键词离子液体气相色谱液相色谱毛细管电泳综述离子液体，又被称为室温离子液体或室温熔融盐，是当前化学研究的热点之一。离子液体一般是由特定的体积相对较大的、结构不对称的有机阳离子和体积相对较小的无机阴离子构成的在室温或近室温下呈液态的物质。有机阳离子通常为烷基季铵离子、烷基季磷盐、N-烷基吡啶

2、离子及N，N-二烷基咪唑离子，常见的阴离子为卤素离子⑴、AlCl-4和含F、P、S的多种离子⑵，如BF4-、PF6-、CF3COO-等。离子液体有一些独特的优点：（1）液体状态温度范围广，最高可达300℃；（2）蒸汽压极小，不易挥发、不可燃、毒性小；（3）对有机物和无机物都有良好的溶解性；（4）导电性能好，具有较宽的电化学窗口；（5）合成比较简单，可以通过改变其组成调节其物理化学性质。这些为常规溶剂所无法比拟的优点使得离子液体在有机合成、催化、电化学、新材料及分析化学等方面都有极广泛的应用。随着离子液体在化学领域的研究和应用日益广泛，其在色谱方面的应用

3、研究最近发展的也较快，已成为色谱研究的一个热点。本文将对室温离子液体在气相色谱、液相色谱、毛细管电泳等色谱分析中的应用研究进行综述。1．离子液体在气相色谱中的应用离子液体在气相色谱中应用研究做得最出色的是Armstrong研究小组。1999年Armstrong与其合作者⑶开始着手研究离子液体作为固定相应用于气相色谱，考查了两种典型离子液体(1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐和氯化1-丁基-3-甲基咪唑)作为涂渍在融熔石英毛细管的固定液膜的性能，发现离子液体的润湿能力和粘度可使其成为多种气相色谱理想的固定液。同时，他们认为离子液体固定相具有两象性，比如：如

4、果它们作为极性固定相能够很好地分离极性化合物；如果它们作为非极性固定相亦能够很好地分离非极性化合物。在反相色谱中，比较了上述离子液体作为常用商业聚硅氧烷柱固定液的性能，发现极性较弱的离子液体对非极性化合物有着较好的分离能力，然而更有趣的是，含强给质子基团的溶质却能够被有效地保留下来。通过线性吉布斯自由能法能够给出合理的解释⑷：氯化1-丁基-3-甲基咪唑总是能够更有效地与给质子型分子和受质子型分子相互作用；1-丁基-3-甲基眯唑六氟磷酸盐更倾向于与非极性分子相互作用。此外，离子液体阴离子部分的不同也会影响室温离子液体作为固定相的选择性和增溶能力。Arms

5、trong研究组也进行了相关研究：使用完全甲基化的β-环糊精和2，6-二甲基取代的β-环糊精溶解于离子液体氯化1-丁基-3-甲基咪唑中，制备成可涂渍在毛细管柱上的多元溶剂型固定液，应用于气相色谱的手性分离。研究者比较了其与传统商业环糊精柱的性能，发现前者的手性分离效率远差于后者。对于这个观察结果，其原因很可能是在1-丁基-3-甲基咪唑离子与环糊精空穴之间形成包合配合物，因而阻碍了手性辨认过程。此外，为解决传统离子液体固定相存在着较低的最高使用温度和峰值效率等问题，Anderson和Armstrong成功合成了两种新的含较大相对分子质量咪唑阳离子的离子液

6、体——1-苯甲基-3-甲基咪唑三氟甲磺酰盐和1-(4-甲氧苯基)-3-甲基咪唑三氟甲磺酰盐，它们作为固定相在高达260℃的条件下仍表现出良好的热稳定性。最近，Ding，Welton和Armstrong⑸首次在气相色谱中采用手性离子液体为固定液进行对映体分离，能够有效分离多种溶质，包括醇类、二醇类、亚砜、双氧化物和乙酰胺。1．离子液体在液相色谱中的应用普遍使用的硅胶型化学键合固定相，其残余硅烷醇基团表面酸度易引起许多意想不到的亲硅烷醇相互作用，导致拖尾峰，冗长的保留时间，并且重现性差，特别是在分离碱性化合物时产生严重的拖尾现象。大量研究表明：离子液体作为

7、流动相改性剂或洗脱液能够显著地提高液相色谱的分离效果。He与其合作者⑹采用C18柱，使用酸度为3．0的不同浓度的1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐为洗脱液，对麻黄碱的色谱行为进行了分析，发现咪唑阳离子和分析物的极性基团相互竞争与硅烷表面的硅烷醇基团结合，在C18柱内壁形成了一薄双分子层电子结构，能够有效地屏蔽残余硅烷醇。当离子液体的加人，使谱带拖尾和增宽程度降低，提高了分离度，缩短了分析物的保留时间。Zhang与其合作者⑺采用0．054％-0．869％的1-烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐或氯化1-烷基-3-甲基咪唑作为含水流动相添加剂应用于3种儿茶酚胺(肾

8、上腺素、降肾上腺素和多巴安)的反相高效液相色谱分离。离子液体吸附在C18柱固定相表面相互作用，