CN101120007A - 新型有机硅烷和与其共价键合的基质以及合成方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了新型硅化合物，制备这些新型硅化合物的方法，包括连接于基质的这些新型硅化合物的组合物，将该新型硅化合物连接于基质的方法，和在各种色谱应用中使用该组合物的方法。

Description

新型有机硅烷和与其共价键合的基质以及合成方法和用途
1.技术领域
本发明一般地涉及新型硅化合物，制备这些新型硅化合物的方法，包含连接于基质的这些新型硅化合物的组合物，将该新型硅化合物连接于基质的方法，和在各种色谱应用中使用该组合物的方法。
2.背景技术
传统反相硅胶柱(例如ODS)广泛用作通用的色谱分离固定相(Neue，″HPLC Columns-Theory，Technology，and Practice，″WILEY-VCH，New York，1997，183-203)。但是，一些缺点，包括，例如，高含水环境中的“相崩溃”(即，反湿润)，离子化合物的弱保留和导致基本分析物的谱峰拖尾(peak tailing)的残留硅烷醇活性，阻碍了传统反相硅胶柱在一些应用中的使用。
极性-包埋相(polar-embeded phase)改进了基本分析物的峰形状且使得能够在高含水环境中操作反相HPLC柱(O′Gara等LC-GC 2001，19(6)：632-641)。常规使用的极性基团包括，例如，酰胺、脲、醚和氨基甲酸酯。通常，当与通用的反相比较时，极性-包埋相提供了本分析物的优异峰形状且与高含水环境更相容。另外，极性包埋相经常具有明显不同于常规C-18填料(packing)所显示的选择性。
表面活性剂为各种消费品、工业、农业和药用产品的重要组分。通常，由于存在采用传统色谱法难以分离(resovle)的混合物，使得表面活性剂的分析复杂化。已采用液相色谱法在反相柱(例如C18、C8、氰基、苯基等)、正相柱、离子交换柱和尺寸-排除柱上分析表面活性剂(Schmitt，″Analysis ofSurfactants，″2nd edition，Marcel Dekker，Inc，New York，2001，197-292)。C18柱提供合理的分离、高效率和不对称，特别是对于阴离子表面活性剂来说。但是，二氧化硅基反相柱上存在未衍生的(underivatized)硅烷醇经常阻碍了阳离子表面活性剂的令人满意的分离度。例如，C18反相柱不能分离聚乙二醇(PEG)基表面活性剂的各个低聚物。另外，由于必须使用高含水流动相而导致的“反湿润”，传统高密度C18柱不适用于分析高亲水性水溶物(hydrotopes)(例如，萘磺酸钠和二甲苯磺酸盐)。尽管可以获得采用多个不同条件分析宽范围的表面活性剂的各种HPLC柱，但采用简单和挥发的、质谱可兼容的流动相，单根柱子不能用于在单次操作中分离阳离子、非离子和阴离子表面活性剂，。
由此，需要新型硅烷化合物，其同时具有疏水性和极性官能团，采用这些新型硅烷化合物官能化的基质，和这些新型官能化基质在同时分离阳离子、非离子和阴离子表面活性剂中的应用。
3.发明内容
本发明通过提供一种新型的具有疏水性和极性官能团的硅烷化合物，采用这些新型硅烷化合物官能化的基质，以及这些新型官能化基质在同时分离阳离子、非离子和阴离子表面活性剂中的应用，使这些和其它需要得到满足。
一发面，公开了式(I)所述的化合物，或其盐、溶剂化物或水合物。
Figure A20068000496600081
式(I)化合物具有至少一个活化的甲硅烷基(例如，Si(OMe)3、-SiMe(OMe)2、-SiMe2(OMe)、-Si(OEt)3、-SiMe(OEt)2、-SiMe2(OEt)、-SiMe2NMe2、-SiCl3等)，至少一个极性基团(例如，酰胺、磺酰胺、氨基甲酸酯、脲、酯等)和连接于该极性基团的短的头链(head chain)(例如(C1-C6)脂烃基)。
另一方面，提供了结构式(II)的化合物，或其盐、溶剂化物或水合物：
Figure A20068000496600082
其中：
R1、R2和R3独立地为脂烃基、脂烃氧基、脂烃氧基羰基、脂烃基磺酰氧基、氨基、芳基、芳氧基羰基、芳基磺酰氧基、卤素或羟基，任选地由一个或多个R14基团取代，前提是，R1、R2和R3中的至少一个不为脂烃基、芳基或羟基；
L1为亚脂烃基、杂亚脂烃基、亚芳基或杂亚芳基；
Y为-C(O)N(R4)(R5)、-N(R4)C(O)R7、-N(R4)S(O)2R7、-S(O)2N(R4)(R5)、-OC(O)R7、-OC(O)N(R4)(R5)、-N(R4)C(O)OR7，-N(R4)C(O)N(R5)(R6)或-N(R4)S(O2)N(R5)(R6)；和
R4、R5和R6独立地为氢，(C1-C6)脂烃基，任选地由一个或多个羟基或者氰基取代，或者(C5-C7)芳基，任选地由一个或多个羟基或者氰基取代；
R7为(C1-C6)脂烃基，任选地由一个或多个羟基或者氰基取代，或者(C5-C7)芳基，任选地由一个或多个羟基或者氰基取代；
R14为(C1-C6)脂烃基；
前提是，R4、R5或R6之一不为氢。
另一方面，提供了包含与基质共价键合的式(II)化合物的组合物。一些实施方式中，该组合物在适合使用反相色谱介质的流通床中。
另一方面，提供了包含与基质共价键合的结构式(II)的化合物和与基质共价键合的结构式(IV)的化合物的组合物，其中：
Figure A20068000496600091
R8、R9和R10独立地为脂烃基、脂烃氧基、脂烃氧基羰基、脂烃基磺酰氧基、氨基芳基、芳氧基羰基、芳氧基、芳基磺酰氧基、卤素或羟基，任选地由一个或多个相同或不同的R14基团取代，前提是，R1、R2和R3中的至少一个不为脂烃基、芳基或羟基；
R15为(C1-C6)脂烃基；
L2为亚脂烃基、杂亚脂烃基、亚芳基或杂亚芳基；和
W为可离子化基团。
另一方面，提供了色谱方法。将含水液体从分离介质床中流过，该分离介质或是包括含有与基质共价键合的式(II)化合物的组合物，或是含有与基质共价键合的结构式(II)的化合物和与基质共价键合的结构式(IV)的化合物的组合物。
另一方面，提供了色谱分离液体样品中的分析物的方法。使该液体样品从介质中流过，该介质包括含有与基质共价键合的式(II)化合物的组合物，或是含有与基质共价键合的结构式(II)的化合物和与基质共价键合的结构式(IV)的化合物的组合物。
另一方面，提供了同时分析液体样品中的无机分析物和有机分析物的方法。使该液体样品从介质中流过，该介质包括含有与基质共价键合的式(II)化合物的组合物，或是含有与基质共价键合的结构式(II)的化合物和与基质共价键合的结构式(IV)的化合物的组合物。
4.附图说明
图1说明了式(II)的酰胺的合成；
图2说明了式(II)的胺衍生物的合成；
图3说明了式(II)的醇衍生物的合成；
图4说明了式(IV)的化合物的合成；
图5说明了采用C8柱和用组合物27填充的柱分离尿嘧啶、对丁基苯甲酸和菲；
图6说明了采用用组合物36填充的柱分离多种表面活性剂；
图7说明了采用传统C18柱和用组合物36填充的柱分离Triton X-100；
图8说明了采用传统C18柱和用组合物36填充的柱分离多个表面活性剂；
图9说明了采用传统C18柱和用组合物36填充的柱分离月桂基二甲基苄基氯化铵；和
图10说明了采用传统C18柱和用组合物36填充的柱分离二甲苯磺酸钠。
5.具体实施方式
5.1定义
“脂烃基(alkyl)”自身或者作为另一取代基的一部分，表示饱和的或不饱和的、支化的、直链或环状单价烃基，通过从母体烷烃、烯烃或炔烃的单个碳原子中除去一个氢原子而获得。典型的脂烃基包括、但并非限定于，甲基；乙基如乙烷基、乙烯基、乙炔基；丙基如丙烷-1-基、丙烷-2-基、环丙烷-1-基、丙-1-烯-1-基、丙-1-烯-2-基、丙-2-烯-1-基(烯丙基)、环丙-1-烯-1-基；环丙-2-烯-1-基、丙-1-炔-1-基、丙-2-炔-1-基等；丁基如丁烷-1-基、丁烷-2-基、2-甲基-丙烷-1-基、2-甲基-丙烷-2-基、环丁烷-1-基、丁-1-烯-1-基、丁-1-烯-2-基、2-甲基-丙-1-烯-1-基、丁-2-烯-1-基、丁-2-烯-2-基、丁-1，3-二烯-1-基、丁-1，3-二烯-2-基、环丁-1-烯-1-基、环丁-1-烯-3-基、环丁-1，3-二烯-1-基、丁-1-炔-1-基、丁-1-炔-3-基、丁-3-炔-1-基等等。
术语“脂烃基”特别地旨在包括任意程度或水平的饱和度，即仅具有碳碳单键的基团，具有一个或多个碳碳双键的基团，具有一个或多个碳碳三键的基团，和具有碳碳单键、双键和三键的混合物的基团。当意在指特定水平的饱和度时，采用表述“烷基”、“链烯基”和“链炔基”。一些实施方式中，脂烃基包括1～20个碳原子。其它实施方式中，脂烃基包括1～10个碳原子。
“烷基”自身或者作为另一取代基的一部分，表示饱和的、支化的、直链或环状烷基，通过从母体烷烃的单个碳原子中除去一个氢原子而获得。典型的烷基包括、但并非限定于，甲烷基；乙烷基；丙烷基如丙烷-1-基、丙烷-2-基(异丙基)、环丙烷-1-基等；丁烷基如丁烷-1-基、丁烷-2-基(仲丁基)、2-甲基-丙烷-1-基(异丁基)、2-甲基-丙烷-2-基(叔丁基)、环丁烷-1-基等等。
“烯基”自身或者作为另一取代基的一部分，表示不饱和的、支化的、直链或环状脂烃基，具有至少一个碳碳双键，通过从母体烯烃的单个碳原子中除去一个氢原子而获得。该基团可以是关于双键的顺式或是反式构型。典型的烯基包括、但并非限定于，乙烯基；丙烯基，如丙-1-烯-1-基、丙-1-烯-2-基、丙-2-烯-1-基(烯丙基)、丙-2-烯-2-基、环丙-1-烯-1-基、环丙-2-烯-1-基；丁烯基，如丁-1-烯-1-基、丁-1-烯-2-基、2-甲基-丙-1-烯-1-基、丁-2-烯-1-基、丁-2-烯-2-基、丁-1，3-二烯-1-基、丁-1，3-二烯-2-基、环丁-1-烯-1-基、环丁-1-烯-3-基、环丁-1，3-二烯-1-基等等。
“炔基”自身或者作为另一取代基的一部分，表示不饱和的、支化的、直链或环状脂烃基，具有至少一个碳碳三键，通过从母体炔烃的单个碳原子中除去一个氢原子而获得。典型的炔基包括、但并非限定于，乙炔基；丙炔基，如丙-1-炔-1-基、丙-2-炔-1-基等；丁炔基，如丁-1-炔-1-基、丁-1-炔-3-基、丁-3-炔-1-基等等。
“亚脂烃基”自身或者作为另一取代基的一部分，表示饱和的或不饱和的、支化的、直链或环状二价烃基，通过从母体烷烃、烯烃或炔烃的两个不同碳原子中的每一个中除去一个氢原子而获得，或者通过从母体烷烃、烯烃或炔烃的单个碳原子中除去两个氢原子而获得。该两个单价基中心或二价基中心的每个化合价可以与相同或不同原子形成键。典型的亚脂烃基包括、但并非限定于，亚甲基；亚乙基，如乙烷-1，1-二基、乙烷-1，2-二基、乙烯-1，1-二基、乙烯-1，2-二基；亚丙基如丙烷-1，1-二基、丙烷-1，2-二基、丙烷-2，2-二基、丙烷-1，3-二基、环丙烷-1，1-二基、环丙烷-1，2-二基、丙-1-烯-1，1-二基、丙-1-烯-1，2-二基、丙-2-烯-1，2-二基、丙-1-烯-1，3-二基、环丙-1-烯-1，2-二基、环丙-2-烯-1，2-二基、环丙-2-烯-1，1-二基、丙-1-炔-1，3-二基等；亚丁基如丁烷-1，1-二基、丁烷-1，2-二基、丁烷-1，3-二基、丁烷-1，4-二基、丁烷-2，2-二基、2-甲基-丙烷-1，1-二基、2-甲基-丙烷-1，2-二基、环丁烷-1，1-二基；环丁烷-1，2-二基、环丁烷-1，3-二基、丁-1-烯-1，1-二基、丁-1-烯-1，2-二基、丁-1-烯-1，3-二基、丁-1-烯-1，4-二基、2-甲基-丙-1-烯-1，1-二基、2-亚甲基-丙烷-1，1-二基、丁-1，3-二烯-1，1-二基、丁-1，3-二烯-1，2-二基、丁-1，3-二烯-1，3-二基、丁-1，3-二烯-1，4-二基、环丁-1-烯-1，2-二基、环丁-1-烯-1，3-二基、环丁-2-烯-1，2-二基、环丁-1，3-二烯-1，2-二基、环丁-1，3-二烯-1，3-二基、丁-1-炔-1，3-二基、丁-1-炔-1，4-二基、丁-1，3-二炔-1，4-二基等等。当意在指特定水平的饱和度时，采用术语亚烷基、亚烯基和/或亚炔基。一些实施方式中，该亚脂烃基为(C1-C20)亚脂烃基。其它实施方式中，该亚脂烃基为(C1-C10)亚脂烃基。在其它实施方式中，亚脂烃基为饱和的无环的亚烷基，其中基中心(radical center)在末端碳上，例如亚甲烷基(甲烷撑(methano))；乙烷-1，2-二基(乙烷撑(ethano))；丙烷-1，3-二基(丙烷撑(propano))；丁烷-1，4-二基(丁撑(butano))等等(也称作脂烃撑(alkyleno)，下文中定义)。
“脂烃撑”自身或者作为另一取代基的一部分，表示直链的亚脂烃基，具有两个末端单价基中心，通过从直链母体烷烃、烯烃或炔烃的两个末端碳原子的每一个中除去一个氢原子而获得。典型的脂烃撑基团包括、但并非限定于，甲撑；乙撑(ethyleno)，如乙烷撑、乙烯撑、乙炔撑；丙撑，如丙烷撑、丙[1]烯撑、丙[1，2]二烯撑、丙[1]炔撑等；丁撑，如丁烷撑、丁[1]烯撑、丁[2]烯撑、丁[1，3]二烯撑、丁[1]炔撑、丁[2]炔撑、丁[1，3]二炔撑等等。当意在指特定水平的饱和度时，采用术语烷撑、烯撑和/或炔撑。一些实施方式中，该脂烃撑为(C1-C20)脂烃撑。其它实施方式中，该脂烃撑为(C1-C10)脂烃撑。在其它实施方式中，该脂烃撑基团为直链饱和的烷撑基团，例如甲烷撑、乙烷撑、丙烷撑、丁烷撑等。
“脂烃基磺酰氧基”自身或者作为另一取代基的一部分，表示基团-OS(O)2R30，其中R30为本文中所定义的脂烃基或环脂烃基。
“脂烃氧基”自身或者作为另一取代基的一部分，表示基团-OR31，其中R31为本文中所定义的脂烃基或环脂烃基。代表性实例包括、但并非限定于，甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、环己氧基等。
“脂烃氧基羰基”自身或者作为另一取代基的一部分，表示基团-C(O)OR32，其中R32为本文中所定义的脂烃基或环脂烃基。
“芳基”自身或者作为另一取代基的一部分，表示单价芳烃基团，通过从母体芳环体系的单个碳原子中除去一个氢原子而获得。典型的芳基包括、但并非限定于衍生自下列物质的基团：醋蒽烯(aceanthrylene)、苊烯(acenaphthylene)、醋菲烯(acephenanthrylene)、蒽、甘菊环、苯、
Figure A20068000496600131
、晕苯、荧蒽、芴、并六苯、萘并四并苯、hexalene、αs-indacene、s-indacene、茚满、茚、萘、并八苯(octacene)、八苯(octaphene)、octalene、间二蒽嵌四并苯、戊-2，4-二烯、并五苯、并环戊二烯、五苯、二萘嵌苯、phenalene、菲、二萘品并苯、pleiadene、芘、皮蒽、玉红省、苯并菲、trinaphthalene等。一些实施方式中，芳基包含5～20个碳原子。其它实施方式中，芳基包含5～12个碳原子。
“亚芳基”自身或者作为另一取代基的一部分，表示二价烃基，通过从母体芳环体系的两个不同碳原子中的每一个中除去一个氢原子而获得，或者通过从母体芳环体系的单个碳原子中除去两个氢原子而获得。该两个单价基中心或二价基中心的每个化合价可以与相同或不同原子形成键。典型的亚芳基包括、但并非限定于衍生自下列物质的基团：醋蒽烯、苊烯、醋菲烯、蒽、甘菊环、苯、屈、晕苯、荧蒽、芴、并六苯、萘并四并苯、hexalene、0cs-indacene、s-indacene、茚满、茚、萘、并八苯、八苯、octalene、间二蒽嵌四并苯、戊-2，4-二烯、并五苯、并环戊二烯、五苯、二萘嵌苯、phenalene、菲、二萘品并苯、pleiadene、芘、皮蒽、玉红省、苯并菲、trinaphthalene等。一些实施方式中，亚芳基包含5～20个碳原子。其它实施方式中，亚芳基包含5～12个碳原子。
“芳氧基羰基”自身或者作为另一取代基的一部分，表示基团-C(O)OR33，其中R33为本文中所定义的芳基。
“芳基磺酰氧基”自身或者作为另一取代基的一部分，表示基团-OS(O)2R35，其中R35为本文中所定义的芳基或环芳基。
“环脂烃基”自身或者作为另一取代基的一部分，表示饱和的或不饱和的环状脂烃基。当意在指特定水平的饱和度时，使用术语“环烷基脂烃基”或“环烯基”。典型的环烷基包括、但并非限定于衍生自下列物质的基团：环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷等。一些实施方式中，该环脂烃基为(C3-C10)环脂烃基。其它实施方式中，该环脂烃基为(C3-C7)环脂烃基。
“杂脂烃基(heteroalkyl)、杂烷基(heteroalkanyl)、杂烯基、杂亚脂烃基和杂脂烃撑”自身或者作为另一取代基的一部分，分别表示脂烃基、烷烃基、烯基、炔基、亚脂烃基和脂烃撑，其中一个或多个碳原子(和任意相关的氢原子)各自独立地由相同或不同的杂原子基团取代。这些基团中可以包括的典型的杂原子基团包括、但并非限定于，-O-、-S-、-O-O-、-S-S-、-O-S-、-NR35R36-、-N-N＝、-N＝N-、-N＝N-NR37R38、-PR39-、-P(O)2-、-POR40-、-O-P(O)2-、-SO-、-SO2-、-SnR41R42-等，其中，R35、R36、R37、R38、R39、R40、R41和R42独立地为氢、脂烃基、取代的脂烃基、芳基、取代的芳基、芳基脂烃基、取代的芳基脂烃基、环脂烃基、取代的环脂烃基、环杂脂烃基、取代的环杂脂烃基、杂脂烃基、取代的杂脂烃基、杂芳基、取代的杂芳基、杂芳基脂烃基或取代的杂芳基脂烃基。
“杂芳基”自身或者作为另一取代基的一部分，表示单价杂芳基，通过从母体杂芳环体系的单个原子中除去一个氢原子而获得。典型的杂芳基包括、但并非限定于衍生自下列物质的基团：吖啶、砷杂茚(arsindole)、咔唑、β-咔啉、色满、色烯、噌啉、呋喃、咪唑、吲唑、吲哚、二氢吲哚、中氮茚(indolizine)、异苯并呋喃、异色烯、异吲哚、异二氢吲哚、异喹啉、异噻唑、异噁唑、萘啶、噁二唑、噁唑、萘嵌间二氮杂苯、菲啶、菲咯啉、吩嗪、酞嗪、蝶啶、嘌呤、吡喃、吡嗪、吡唑、哒嗪、吡啶、嘧啶、吡咯、pyrrolizine、喹唑啉、喹啉、喹嗪、喹噁啉、四唑、噻二唑(thiadiazole)、噻唑、噻吩、三唑、氧杂蒽等。一些实施方式中，该杂芳基为5-20元的杂芳基。其他实施方式中，该杂芳基为5-10元的杂芳基。在其它实施方式中，该杂芳基为衍生自噻吩、吡咯、苯并噻吩、苯并呋喃、吲哚、吡啶、喹啉、咪唑、噁唑和吡嗪的那些。
“亚杂芳基”自身或者作为另一取代基的一部分，表示二价基，通过从母体杂芳族体系的两个不同碳原子中的每一个中除去一个氢原子而获得，或者通过从母体芳环体系的单个碳原子中除去两个氢原子而获得。该两个单价基中心或二价基中心的每个化合价可以与相同或不同原子形成键。典型的亚杂芳基包括、但并非限定于衍生自下列物质的基团：吖啶、砷杂茚、咔唑、β-咔啉、色满、色烯、噌啉、呋喃、咪唑、吲唑、吲哚、二氢吲哚、中氮茚、异苯并呋喃、异色烯、异吲哚、异二氢吲哚、异喹啉、异噻唑、异噁唑、萘啶、噁二唑、噁唑、萘嵌间二氮杂苯、菲啶、菲咯啉、吩嗪、酞嗪、蝶啶、嘌呤、吡喃、吡嗪、吡唑、哒嗪、吡啶、嘧啶、吡咯、pyrrolizine、喹唑啉、喹啉、喹嗪、喹噁啉、四唑、噻二唑、噻唑、噻吩、三唑、氧杂蒽等。一些实施方式中，亚杂芳基包含5～20个碳原子。其它实施方式中，亚杂芳基包含5～12个碳原子。
“母体芳环体系”自身或者作为另一取代基的一部分，表示具有共轭π电子体系的不饱和的环状或多环体系。具体地，“母体芳环体系”的定义之内包括稠环体系，其中一个或多个环是芳族的，且一个或多个环为饱和的或不饱和的，例如，芴、茚满、茚、phenalene等。典型的母体芳环体系包括、但并非限定于，醋蒽烯、苊烯、醋菲烯、蒽、甘菊环、苯、屈、晕苯、荧蒽、芴、并六苯、萘并四并苯、hexalene、αs-indacene、s-indacene、茚满、茚、萘、并八苯、八苯、octalene、间二蒽嵌四并苯、戊-2，4-二烯、并五苯、并环戊二烯、五苯、二萘嵌苯、phenalene、菲、二萘品并苯、pleiadene、芘、皮蒽、玉红省、苯并菲、trinaphthalene等。
“母体杂芳环体系”自身或者作为另一取代基的一部分，表示其中一个或多个碳原子(和任意相关的氢原子)独立地被相同或不同的杂原子取代的母体芳环体系。用于取代碳原子的典型杂原子包括、但并非限定于N、P、O、S、Si等。具体地，“母体杂芳环体系”的定义之内包括稠环体系，其中一个或多个环是芳族的，且一个或多个环为饱和的或不饱和的，例如，砷杂茚、benzodioxan、苯并呋喃、色满、色烯、吲哚、二氢吲哚、氧杂蒽等。典型的母体杂芳环体系包括、但并非限定于，吖啶、砷杂茚、咔唑、β-咔啉、色满、色烯、噌啉、呋喃、咪唑、吲唑、吲哚、二氢吲哚、中氮茚、异苯并呋喃、异色烯、异吲哚、异二氢吲哚、异喹啉、异噻唑、异噁唑、萘啶、噁二唑、噁唑、萘嵌间二氮杂苯、菲啶、菲咯啉、吩嗪、酞嗪、蝶啶、嘌呤、吡喃、吡嗪、吡唑、哒嗪、吡啶、嘧啶、吡咯、pyrrolizine、喹唑啉、喹啉、喹嗪、喹噁啉、四唑、噻二唑、噻唑、噻吩、三唑、氧杂蒽等。
“取代的”表示其中一个或多个氢原子独立地被相同或不同的取代基代替的基团。典型的取代基包括、但并非限定于，-M、-R60、-O-、＝O、-OR60、-SR60、-S-、＝S、-NR60R61、＝NR60、-CF3、-CN、-OCN、-SCN、-NO、-NO2、＝N2、-N3、-S(O)2O-、-S(O)2OH、-S(O)2R60、-OS(O2)O-、-OS(O)2R60、-P(O)(O-)2、-P(O)(OR60)(O-)、-OP(O)(OR60)(OR61)、-C(O)R60、-C(S)R60、-C(O)OR60、-C(O)NR60R61、-C(O)O-、-C(S)OR60、-NR62C(O)NR60R61、-NR62C(S)NR60R61、-NR62C(NR63)NR60R61和-C(NR62)NR60R61，其中M独立地为卤素；R60、R61、R62和R63独立地为氢，脂烃基，取代的脂烃基，芳基，环脂烃基，取代的环脂烃基，环杂脂烃基，取代的环杂脂烃基，芳基，取代的芳基，杂芳基或取代的杂芳基，或者任选地R60和R61与它们所键合的氮原子一起形成环杂脂烃基或取代的环杂脂烃基环；且R64和R65独立地为氢，脂烃基，取代的脂烃基，烷氧基，取代的烷氧基，环脂烃基，取代的环脂烃基，环杂脂烃基，取代的环杂脂烃基，芳基，取代的芳基，杂芳基或取代的杂芳基，或者任选地R64和R65与它们所键合的氮原子一起形成环杂脂烃基或取代的环杂脂烃基环。优选地，取代基包括-M、-R60、＝O、-OR60、-SR60、-S-、＝S、-NR60R61、＝NR60、-CF3、-CN、-OCN、-SCN、-NO、-NO2、＝N2、-N3、-S(O)2R60、-OS(O2)O-、-OS(O)2R60、-P(O)(O-)2、-P(O)(OR60)(O-)、-OP(O)(OR60)(OR61)、-C(O)R60、-C(S)R60、-C(O)OR60、-C(O)NR60R61、-C(O)O-、-NR62C(O)NR60R61，更优选地，-M、-R60、＝O、-OR60、-SR60、-NR60R61、-CF3、-CN、-NO2、-S(O)2R60、-P(O)(OR60)(O-)、-OP(O)(OR60)(OR61)、-C(O)R60、-C(O)OR60、-C(O)NR60R61、-C(O)O-，最优选地，M、-R60、＝O、-OR60、-SR60、-NR60R61、-CF3、-CN、-NO2、-S(O)2R60、-OP(O)(OR60)(OR61)、-C(O)R60、-C(O)OR60、-C(O)O-，其中R60、R61和R62如上所定义。
5.2有机硅烷及其基质
本发明提供了同时具有疏水性和离子性官能度的新型硅烷化合物。在该新型硅烷化合物的一个末端为甲硅烷基，其可以与基质共价键合。在该新型硅烷化合物的另一端为短的头链(例如(C1-C6)脂烃基)。该甲硅烷基和短的头链通过连接于极性基团的连接基(linker)来连接。该连接基可以是脂烃基、芳基、杂芳基或杂脂烃基，而该极性基团可以是酰胺、氨基甲酸酯、脲、磺酰胺等。
一发面，提供了式(I)所述的化合物，其盐、溶剂化物或水合物。
式(I)的化合物具有至少一个活化的甲硅烷基，通过连接基连接于极性基团的头链。
“活化的甲硅烷基”表示硅部分，其能够与基质的表面反应以与基质形成共价键。例如，活化的甲硅烷基可以与包含表面Si-OH基团的二氧化硅基质的表面反应，由此在式(I)化合物与基质之间形成硅氧烷键。示例性活化的甲硅烷基包括、但并非限定于，Si(OMe)3、-SiMe(OMe)2、-SiMe2(OMe)、-Si(OEt)3、-SiMe(OEt)2、-SiMe2(OEt)、-SiMe2NMe2和-SiCl3。“连接基”表示脂烃基、杂脂烃基、芳基或杂芳基。“极性基团”表示酰胺、磺酰胺、氨基甲酸酯、脲、酯等。式(I)化合物中的连接基在活化的甲硅烷基与极性基团之间起到间隔的作用。
一些实施方式中，提供了结构式(II)的化合物：
Figure A20068000496600172
其盐、溶剂化物或水合物，
其中：
R1、R2和R3独立地为脂烃基、烷氧基、烷氧基羰基、脂烃基磺酰氧基、氨基、芳基、芳氧基羰基、芳基磺酰氧基、卤素或羟基，任选地由一个或多个R14基团取代，前提是，R1、R2和R3中的至少一个不为脂烃基、芳基或羟基；
L1为亚脂烃基、杂亚脂烃基、亚芳基或杂亚芳基；
Y为-C(O)N(R4)(R5)、-N(R4)C(O)R7、-N(R4)S(O)2R7、-S(O)2N(R4)(R5)、-OC(O)R7、-OC(O)N(R4)(R5)、-N(R4)C(O)OR7，-N(R4)C(O)N(R5)(R6)或-N(R4)S(O2)N(R5)(R6)；和
R4、R5和R6独立地为氢，(C1-C6)脂烃基，任选地由一个或多个羟基或者氰基取代，或者(C5-C7)芳基，任选地由一个或多个羟基或者氰基取代；
R7为(C1-C6)脂烃基，任选地由一个或多个羟基或者氰基取代，或者(C5-C7)芳基，任选地由一个或多个羟基或者氰基取代；
R14为(C1-C6)脂烃基；
前提是，R4、R5或R6之一不为氢。
一些实施方式中，R1、R2和R3独立地为脂烃基、烷氧基或卤素。其它实施方式中，R1、R2和R3为烷氧基。在其它实施方式中，R1、R2和R3为脂烃基或烷氧基。在其它实施方式中，R1、R2和R3为乙氧基或甲基。
一些实施方式中，L1为亚脂烃基。其它实施方式中，L1为亚脂烃基。在其它实施方式中，L1为烷撑。在其它实施方式中，L1为(C6-C20)烷撑。在其它实施方式中，L1为(C8-C15)烷撑。在其它实施方式中，L1为(C10-C11)烷撑。
一些实施方式中，R4、R5和R6独立地为氢、脂烃基、或芳基。其它实施方式中，R4、R5和R6独立地为脂烃基、或芳基。在其它实施方式中，R4、R5和R6独立地为甲基或苯基。在其它实施方式中，R4、R5和R6为甲基。
一些实施方式中，R1、R2和R3独立地为脂烃基、烷氧基或卤素，L1为亚脂烃基，且R4、R5和R6独立地为氢、脂烃基、或芳基。其它实施方式中，R1、R2和R3为脂烃基或烷氧基，L1为(C8-C15)烷撑，且R4、R5和R6独立地为脂烃基、或芳基。在其它实施方式中，R1、R2和R3为乙氧基或甲基，L1为(C10-C11)烷撑，且R4、R5和R6独立地为甲基或苯基。
一些实施方式中，R4、R5和R6为甲基。其它实施方式中，R5为苯基。
一些实施方式中，式(II)化合物具有下列结构：
Figure A20068000496600181
合成本文中所述化合物的示例性方法在后面的示意图1-4中所示。用于制备本文中所述化合物的原材料可商购获得，或者可以通过众所周知的合成方法来制得。合成本文中所述化合物的其它方法对于本领域技术人员来说将是容易清楚得知的。由此，本文中示意图1-4中所示的方法是示例性的，而非概括性的。
现在参照图1，将10-十一碳酰氯10与二甲胺11反应以提供酰胺12。随后在铂催化剂的存在下用硅烷13使酰胺12硅氢化以获得化合物1。
现在参照图2，用甲胺15处理时形成十一碳烯酸酐14的亚胺。用硼氢化钠17将亚胺16还原以提供胺18，在铂催化剂的存在下用硅烷13使胺18硅氢化以提供单-甲基化的胺19。可以将胺19与乙酰氯20、苯磺酰氯21、氯代甲酸乙酯22、N，N-二甲基氨基甲酰氯23或N，N-二甲基磺酰氯(N’N-dimethylsulphamoyl chloride)24以分别提供硅化合物3、4、5、6和7。
现在参照图3，在铂催化剂的存在下用硅烷13使10-十一碳烯-1-醇25硅氢化以提供甲硅烷基醇26。用乙酰氯20或N，N-二甲基氨基甲酰氯23酰化甲硅烷基醇26，分别提供硅化合物8和9。
现在参照图4，用二甲胺11置换溴化物37以提供胺38，随后在铂催化剂的存在下用硅烷使其硅氢化以获得甲硅烷基胺39。化合物39可以用作混合模式色谱载体的可离子化组分。
本领域技术人员将理解，通过改变初始的胺或酰氯或脂烃基卤化物，可以容易地调节上文所公开的合成策略，以制备具有芳基、杂芳基和杂脂烃基连接基的硅烷。另外，本领域技术人员已知各种方法用于实现上述转化(或其等价物)，且可以在任何有机合成的纲要中找到(例如参见，Harrison等人″Compendium of Synthetic Organic Methods″，VoIs.1-8(John Wiley andSons，1971-1996)；″Beilstein Handbook of Organic Chemistry，″BeilsteinInstitute of Organic Chemistry，Frankfurt，Germany；Feiser等人″Reagents forOrganic Synthesis，″Volumes 1-17，Wiley Interscience；Trost等人″Comprehensive Organic Synthesis，″Pergamon Press，1991；″Theilheimer′sSynthetic Methods of Organic Chemistry，″Volumes 1-45，Karger，1991；March，″Advanced  Organic Chemistry，″Wiley Interscience，1991；Larock″Comprehensive Organic Transformations，″VCH Publishers，1989；和Paquette，″Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis，″John Wiley & Sons，1995)。
可以将上文中所公开的化合物与基质反应以形成官能化基质，其可以用于广泛的不同应用中。上文中所公开的化合物在一个分子结构中同时引入了疏水性和极性位点，且在与基质表面的反应方面具有可再现的表面化学性。
一些实施方式中，结构式(II)的化合物与基质共价键合。其它实施方式中，通过R1、R2和R3中的一个或多个基团与基质上的反应性基团例如硅烷醇、烷氧基硅烷、卤代硅烷或氨基硅烷的反应，将结构式(II)的化合物与基质共价键合。
一些实施方式中，通过与其它化合物上的选自硅烷醇、烷氧基硅烷或卤代硅烷的反应性基团的反应，将结构式(II)的化合物通过SiR1(R2)(R3)基团共价键合于结构式(II)的另一化合物。
一些实施方式中，提供了结构式(III)的组合物：
Figure A20068000496600201
其中，R1、R3、L和Y如上所定义。
其它实施方式中，提供了具有下列结构式的组合物：
Figure A20068000496600211
或
Figure A20068000496600212
在其它实施方式中，提供了与基质共价键合的至少一种结构式(II)的化合物和至少一种结构式(IV)的化合物的组合物：
Figure A20068000496600213
R8、R9和R10独立地为脂烃基、烷氧基、烷氧基羰基、脂烃基磺酰氧基、氨基芳基、芳氧基羰基、芳氧基、芳基磺酰氧基、卤素或羟基，任选地由一个或多个相同或不同的R15基团取代，前提是，R1、R2和R3中的至少一个不为脂烃基、芳基或羟基；
R15为(C1-C6)脂烃基；
L2为亚脂烃基、杂亚脂烃基、亚芳基或杂亚芳基；和
W为可离子化基团。
其它实施方式中，提供了结构式(V)的组合物：
Figure A20068000496600221
其中，R1、R3、L1、L2、Y和W如上所定义。
一些实施方式中，R8、R9和R10独立地为脂烃基、烷氧基或卤素。其它实施方式中，R8、R9和R10为烷氧基。在其它实施方式中，R8、R9和R10为脂烃基或烷氧基。在其它实施方式中，R8、R9和R10为乙氧基或甲基。
一些实施方式中，L2为亚脂烃基。其它实施方式中，L2为亚脂烃基。在其它实施方式中，L2为烷撑。在其它实施方式中，L2为(C6-C20)烷撑。在其它实施方式中，L2为(C8-C15)烷撑。在其它实施方式中，L2为(C10-C11)烷撑。
一些实施方式中，W为-CO2 -、-SO3 -、-P(O)(OR11)O-、-NR11R12或-N+R11R12R13，其中R11、R12、R13独立地为氢或(C1-C6)脂烃基。其它实施方式中，W为-NR11R12、或-N+R11R12R13，其中R11、R12和R13为甲基。
一些实施方式中，R1、R2、R3、R8、R9和R10独立地为脂烃基、烷氧基或卤素，L1和L2为亚脂烃基。R4、R5和R6独立地为氢、脂烃基、或芳基，且W为-NR11R12或-N+R11R12R13，其中R11、R12、R13独立地为(C1-C6)脂烃基。
一些实施方式中，R1、R2、R3、R8、R9和R10为脂烃基或烷氧基，L1和L2为(C8-C15)烷撑。R4、R5和R6独立地为脂烃基、或芳基，且W为-NR11R12或-N+R11R12R13，其中R11、R12、R13独立地为(C1-C6)脂烃基。其它实施方式中，R1、R2、R3、R8、R9和R10为乙氧基或甲基，L1和L2为(C10-C11)烷撑。R4、R5和R6独立地为甲基、或苯基，且W为-NR11R12或-N+R11R12R13，其中R11、R12、R13为甲基。另一更具体的实施方式中，R5为苯基。
一些实施方式中，通过R1、R2和R3中的一个或多个和一个或多个R8、R9和R10与基质上选自硅烷醇、烷氧基硅烷、卤代硅烷或氨基硅烷的反应性基团的反应，将式(II)化合物和式(IV)化合物共价键合于介质。其它实施方式中，R2和R9为-OEt。在其它实施方式中，提供了式(II)化合物和式(IV)化合物的组合物。
式(II)化合物为：
Figure A20068000496600231
式(IV)化合物为：
Figure A20068000496600232
在其它实施方式中，提供了下列结构的组合物：
一些实施方式中，如上所示，将式(I)和(II)的化合物与基质共价键合。这些实施方式中，从基质表面除去极性基团，这可以改进官能化基质的水解稳定性。可以将式(I)和(II)的化合物连接于基质(例如二氧化硅)以提供官能化的固定相用于各种色谱分离，如表面活性剂的反相分离。另外，可以在与基质反应之前，将式(I)和(II)的化合物与含有一个或多个离子交换官能团的甲硅烷基配体(例如式(IV)的化合物)混合，由此提供可变选择性的混合模式基质，也可以用于表面活性剂的反相分离。
可以通过Si官能团的R1、R2或R3与基质上选自硅烷醇、烷氧基硅烷、卤代硅烷和氨基硅烷基团的反应性基团的反应，将式(I)、(II)和(IV)的化合物与基质共价键合。一些实施方式中，可以通过与其它式(I)、(II)或(IV)的化合物上选自硅烷醇、烷氧基硅烷或卤代硅烷的反应性基团反应，将与基质共价键合的式(I)、(II)和(IV)的化合物交联于一个或多个式(I)、(II)或(IV)的化合物。
可以将式(I)、(II)和(IV)的化合物共价键合于各种基质。示例性基质包括具有可以与式(I)、(II)和(IV)的化合物中的活化甲硅烷基反应的官能团的材料。由此，可以将式(I)、(II)和(IV)的化合物连接于例如二氧化硅类材料如玻璃表面，或者其它硅氧化物、氧化钛、氧化锗、氧化锆和氧化铝类材料的表面；且也可以连接于各种含有适合于与活化的甲硅烷基反应的官能团的碳化材料、金属、交联的和非交联的聚合物的表面。适宜官能团的实例包括硅烷醇，烷氧基硅烷，氢氧化钛，氢氧化锆等。也可以利用反应性硅官能团将式(I)、(II)和(IV)的化合物结合到聚合物或溶胶-凝胶网络中。通过利用那些基团和/或反应性硅官能团，可以将含有可聚合的自由基或可以转化为自由基和/或离子-自由基和/或离子的基团的、式(I)、(II)和(IV)的化合物用于制备聚合物材料和用于表面接枝。获得的材料可以应用于吸附剂、膜、过滤器、微流体设备、微芯片，和用于各种类型分离、检测和分析的官能化表面的开发。
一些实施方式中，通过用式(I)、(II)和/或(IV)的化合物处理二氧化硅基质，制备单-和多-层表面。可以将式(I)、(II)和/或(IV)的化合物共价连接于多种基质，如硅胶、氧化锆、杂化溶胶-凝胶/聚合物或玻璃板。适宜硅胶包括无孔或不同孔径的多孔二氧化硅颗粒，优选20～3000且更优选60～2000；且不同粒径，优选0.2μm～1000μm且更优选2μm～50μm。连接反应可以在硅胶的淤浆中在惰性溶剂如甲苯中在高温下进行。依据分离介质期望的性能的类型，可以施用水、酸或碱催化剂以增强表面覆盖。
或者，通过将反应性氨基引入表面之上，可以将氨基硅烷化合物如双(三甲氧基甲硅烷基丙基)胺用于改性未衍生的硅胶。随后，可以将试剂如酰氯、氨基甲酰氯、磺酰氯、或异氰酸酯(含有适当的官能团)与胺化的硅胶反应以形成相应的连接相。
本文中所述的组合物可以用作用于色谱柱的填料。该填料可以是颗粒，整料(monolith)(即，含孔隙的材料)或填充床树脂，将其装填到适用于色谱柱的外壳。
也提供了与基质共价键合的结构式(I)的化合物和键合于另一基质的结构式(IV)的化合物的填料。一些实施方式中，该基质为二氧化硅基质。
本文中所述的组合物可以用于分离各种化合物。通常，本文中所述的组合物可以用于分离表面活性剂。一些情形中，本文中所述的组合物也可以用于在单次色谱操作中分离包含阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和中性表面活性剂的混合物。
本发明提供了用于制备具有优异水解稳定性的各种新型固体载体的简单和通用的方法。所述合成方法能使得有效地将不同官能团结合到基质且特别是二氧化硅基质的表面上。获得的材料可以应用于吸附剂、膜、过滤器、微流体设备、微芯片，和用于各种类型分离、检测和分析的官能化表面的开发。
6.实施例
仅通过阐述且非限定的方式提供下列实施例。本领域技术人员将容易认识到，可以改变或改进许多非关键的参数以获得基本上相同的结果。
6.1化合物1的制备
将二甲胺与过量三乙胺(2.0当量)在无水CH2Cl2中混合，并保持在约0℃～约5℃下20min。随后，滴加10-十一碳烯酰氯(1.0当量)的CH2Cl2溶液，并将混合物在室温下搅拌12h。将反应混合物用水洗涤，在Na2SO4之上干燥且在真空中除去溶剂，由此获得10-十一碳烯酸的二甲基酰胺。将过量二甲基乙氧基硅烷(10当量)加到酰胺中，随后加入催化剂溶液(0.1mol％)(例如，最低量乙醇中的六氯铂酸)。在50℃下搅拌24h之后，在真空中除去硅烷和溶剂，由此提供化合物1。
6.2实施例2：化合物3、4、5、6和7的制备
往10-十一碳烯酸醛(10-undecylenic aldehyde)(1当量)的无水甲醇溶液中，过量加入溶于无水甲醇中的甲胺(3当量)。在室温下反应6h之后，将反应混合物过滤，随后在真空中浓缩，获得亚胺16。
将亚胺16用在甲醇中的硼氢化钠(6当量)在室温下还原24h。在真空中除去全部挥发物之后，通过将残余物在Et2O和H2O之间分配、在Na2SO4之上干燥且在真空中浓缩，获得胺18。
随后将过量二甲基乙氧基硅烷(10当量)加到化合物18中，随后加入催化剂溶液(0.1mol％)(例如，最低量乙醇中的六氯铂酸)。在50℃下搅拌24h之后，在真空中除去硅烷和溶剂，由此提供甲硅烷基化合物19。
将化合物19与过量三乙胺(2.0当量)在无水CH2Cl2中混合，并保持在约0℃～约5℃下20min。随后滴加无水CH2Cl2中的乙酰氯(1.2当量)的溶液，并将混合物在室温下搅拌12h。在真空中除去全部挥发物，加入己烷以沉淀三乙基氯化铵盐。过滤和真空中除去溶剂之后获得化合物3。
类似地，通过将化合物19分别与磺酰氯、氯代甲酸乙酯、N，N-二甲基氨基甲酰氯和N，N-二甲基磺酰氯反应，制备化合物4、5、6和7。
6.3实施例3：化合物8和9的制备
将过量二甲基乙氧基硅烷(10当量)加到10-十一碳烯-1-醇(25)中，随后加入催化剂溶液(0.1mol％)(例如，最低量乙醇中的六氯铂酸)。在50℃下搅拌24h之后，在真空中除去硅烷和溶剂，由此提供甲硅烷基化合物26。
将化合物26与过量三乙胺(2.0当量)在无水CH2Cl2中混合，并保持在约0℃～约5℃下20min。随后滴加乙酰氯(1.2当量)的无水CH2Cl2溶液，并将混合物在室温下搅拌12h。在真空中除去全部挥发物，加入己烷以沉淀三乙基氯化铵盐。过滤和真空中浓缩之后获得化合物8。
类似地，可以通过将化合物26与N，N-二甲基氨基甲酰氯反应制得化合物9。
6.4实施例4：化合物39的制备
将5℃的11-溴-1-十一碳烯的THF溶液滴加到二甲胺(10当量)的THF溶液中，并在室温下搅拌12h。真空中除去挥发物并将残留物在CH2Cl2和H2O之间分配、在Na2SO4之上干燥，随后在真空中除去溶剂，由此提供38。
将过量二甲基乙氧基硅烷(10当量)加到化合物38中，随后加入催化剂溶液(0.1mol％)(例如，最低量乙醇中的六氯铂酸)。在50℃下搅拌24h之后，在真空中除去硅烷和溶剂，由此提供甲硅烷基化合物39。
6.5实施例5：组合物27、28、29、30、31、32、33、34和35的合成
将惰性溶剂(例如甲苯，高温下)中的化合物27、28、29、30、31、32、33、34或35与具有下列物理性能的所选粗硅胶的浆料反应：平均粒径，5.0μm；比表面积，300m2/g；平均孔径，120；孔体积，1.00mL/g。可以采用加入水、酸或碱催化剂以控制表面覆盖率。一段时间(3h～6天)之后，将反应浆料过滤，用丙酮洗涤，在真空烘箱中在50℃下干燥5h。也可以需要适当的封端剂如三脂烃基甲硅烷基氯化物(trialkylsilyl chloride)以制备用于色谱分离的填充材料。
6.6实施例：组合物36的合成
将化合物27和39以适当比例在惰性溶剂如甲苯中在高温下混合。随后将具有实施例6中所述特征的粗二氧化硅加入到上述混合物中以形成反应浆料，将其保持在高温下3天。将反应浆料过滤，用丙酮洗涤，在真空烘箱中在50℃下干燥5h，由此获得组合物36的官能化的二氧化硅。也可以需要适当的封端剂如三脂烃基甲硅烷基氯化物以制备用于反相色谱分离的填充材料。
6.7实施例7：极性试验
图1中示出了采用传统高压淤浆技术，将含有尿嘧啶、对丁基苯甲酸和菲的试验混合物在填充到4.6×150mm不锈钢管中的组合物27上进行HPLC色谱分析获得的结果。用CH3CN/25mM磷酸盐缓冲剂液在约pH3.2下以约1mL/min的流量在约30℃下洗提该混合物(注入体积为约5μL)，并在210nm检测。作为对比，还使用相同柱尺寸和采用相同二氧化硅基质制得的C8柱对该试验混合物进行色谱分析。
图1显示了组合物27的高极性，因为极性化合物对丁基苯甲酸与中性化合物菲的相对保留力在组合物27上相对于在C8柱上更高，尽管事实上后者具有更低的碳含量。极性的增强可以归因于在距离二氧化硅表面最远处设置的配体末端布置了极性基团。
6.8实施例8：阳离子、非离子和阴离子表面活性剂的分离
图6中示出了采用传统高压淤浆技术，将含有7种一般表面活性剂的试验混合物在填充到4.6×150mm不锈钢管中的组合物36上进行HPLC色谱分析获得的结果，该试验混合物包括两种阳离子表面活性剂(月桂基二甲基苄基氯化铵和辛基苯氧基乙氧基乙基二甲基苄基氯化铵)、四种阴离子表面活性剂(二甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸、癸基硫酸和十二烷基硫酸的钠盐)和一种非离子表面活性剂(Triton X-100)。用CH3CN(A)和0.1M NH4OAc在约pH5.8(B)流动相，采用梯度方法(25％～85％A持续30min，随后在85％A下保持另外的10min)，以约1mL/min的流量，在约30℃下洗提该混合物(注入体积为约5μL)，并采用蒸发光散射检测法(evaporative light scatteringdetection)(ELS)来检测。
6.9实施例9：色谱对比：乙氧基化表面活性剂的分析
如图7中所示，将填充有组合物36的柱与相同柱尺寸(5μm，在4.6×150mm不锈钢管中)的传统C18柱，在乙氧基化的非离子表面活性剂Triton X-100的分析中进行对比。用CH3CN和0.1M NH4OAc在约pH5.4(无梯度流动相)下以约1mL/min的流量、在约30℃下洗提样品(注入体积为约1 0μL)，并通过UV在225nm下检测。
6.10实施例10：色谱分析对比：选择性
图8中显示了采用传统高压淤浆技术，将含有5种一般表面活性剂的试验混合物在填充到4.6×150mm不锈钢管中的组合物36上进行HPLC色谱分析获得的结果，该试验混合物包括四种阴离子表面活性剂(二甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸、癸基硫酸和十二烷基硫酸的钠盐)和一种非离子表面活性剂(Triton X-100)。用CH3CN(A)和0.1M NH4OAc在约pH5.8(B)流动相，采用梯度方法(25％～85％A，持续30min，随后在85％A下保持另外的10min)，以约1mL/min的流量，在约30℃下洗提该混合物(注入体积为约25μL)，并采用蒸发光散射检测器来检测。作为对比，另外在相同柱尺寸的C18柱上色谱分析相同的试验混合物。
6.11实施例11：色谱分析对比：阳离子表面活性剂的分析
如图9中所示，用填充有组合物36的柱与相同柱尺寸(5μm，在4.6×150mm不锈钢管中)的传统C18柱，在阳离子表面活性剂月桂基二甲基苄基氯化铵的分析中进行对比。用CH3CN和0.1M NH4OAc在约pH5.4(无梯度流动相)下以约1mL/min的流量、在约30℃下洗提样品(注入体积为约5μL)，且通过ELS检测。填充组合物36的柱显示优于C18柱的峰形。
6.12实施例12：色谱分析对比：二甲苯磺酸钠的分析
如图10中所示，将填充有组合物36的柱与相同柱尺寸(5μm，在4.6×150mm不锈钢管中)的传统C18柱，在高亲水性表面活性剂二甲苯磺酸钠的分析中进行对比。用CH3CN/0.1M NH4OAc在约pH5.4v/v30/70(无梯度流动相)下以约1mL/min的流量、在约30℃下洗提样品(注入体积为约5μL)，且通过UV在约225nm下检测。填充组合物36的柱在具有适宜保留时间的异构体之中显示优异的分离度。
虽然出于清楚理解的目的通过示意和实施例详细描述了前述本发明，但是本领域普通技术人员将容易认识到的是，鉴于本发明的教导，在不背离所附权利要求的精神或范围，可以进行一些改变和改进。
该说明书中引用的全部出版物和专利文献的全部内容引入本文作为参考。

Claims (21)

1.结构式(II)的化合物，或其盐、溶剂化物或水合物：
其中：
R1、R2和R3独立地为脂烃基、脂烃氧基、脂烃氧基羰基、脂烃基磺酰氧基、氨基、芳基、芳氧基羰基、芳基磺酰氧基、卤素或羟基，任选地由一个或多个R14基团取代，前提是，R1、R2和R3中的至少一个不为脂烃基、芳基或羟基；
L1为亚脂烃基、杂亚脂烃基、亚芳基或杂亚芳基；
Y为-C(O)N(R4)(R5)、-N(R4)C(O)R7、-N(R4)S(O)2R7、-S(O)2N(R4)(R5)、-OC(O)R7、-OC(O)N(R4)(R5)、-N(R4)C(O)OR7，-N(R4)C(O)N(R5)(R6)或-N(R4)S(O2)N(R5)(R6)；和
R4、R5和R6独立地为氢，(C1-C6)脂烃基，任选地由一个或多个羟基或者氰基取代，或者(C5-C7)芳基，任选地由一个或多个羟基或者氰基取代；
R7为(C1-C6)脂烃基，任选地由一个或多个羟基或者氰基取代，或者(C5-C7)芳基，任选地由一个或多个羟基或者氰基取代；
R14为(C1-C6)脂烃基；
前提是，R4、R5或R6之一不为氢。
2.权利要求1的化合物，其具有下列结构：
Figure A2006800049660003C1
3.包含与基质共价键合的权利要求1的化合物的组合物。
4.权利要求3的组合物，其中通过R1、R2和R3中的一个或多个与基质上的反应性基团的反应将所述化合物与基质共价键合，该反应基团选自硅烷醇、脂烃氧基硅烷、卤代硅烷或氨基硅烷。
5.权利要求3的组合物，其中通过与其它化合物上的反应性基团的反应，将-SiR1(R2)(R3)与权利要求1的另一化合物共价键合，该反应性基团选自硅烷醇、脂烃氧基硅烷或卤代硅烷。
6.权利要求3的组合物，其具有结构式(III)：
其中，R1、R3、L和Y如权利要求1中所定义。
7.权利要求3的组合物，其具有下列结构：
8.组合物，其包含与基质共价键合的权利要求1的化合物和与基质共价键合的结构式(IV)的化合物，其中：
R8、R9和R10独立地为脂烃基、脂烃氧基、脂烃氧基羰基、脂烃基磺酰氧基、氨基芳基、芳氧基羰基、芳氧基、芳基磺酰氧基、卤素或羟基，任选地由一个或多个相同或不同的R15基团取代，前提是，R1、R2和R3中的至少一个不为脂烃基、芳基或羟基；
R15为(C1-C6)脂烃基；
L2为亚脂烃基、杂亚脂烃基、亚芳基或杂亚芳基；和
W为可离子化基团。
9.权利要求8的组合物，其具有结构式(V)：
Figure A2006800049660005C1
。
10.权利要求8的组合物，其具有下列结构：
11.权利要求3或权利要求8的组合物，其中该基质为二氧化硅基质。
12.权利要求3或权利要求8的组合物，其中该二氧化硅基质为硅胶。
13.权利要求3或权利要求8的组合物，其中该基质为玻璃、溶胶-凝胶聚合物或杂化溶胶-凝胶聚合物。
14.权利要求3或权利要求8的组合物，其在适合用于反相色谱介质的流通床中。
15.权利要求3或权利要求8的组合物，其在适合用于多模色谱介质的流通床中。
16.一种色谱方法，其包括将含水液体从包含权利要求3或权利要求8的组合物的分离介质的床中流过。
17.一种用于色谱分离液体样品中的分析物的方法，其包括将该液体样品从包含权利要求3或权利要求8的组合物的介质中流过。
18.一种用于同时分析液体样品中的阳离子、中性和阴离子表面活性剂的方法，其包括将该液体样品从包含权利要求3或权利要求8的组合物的介质中流过。
19.一种色谱柱，其包括填充在合适的外壳中的权利要求3或权利要求8的组合物。
20.一种包括共价键合于第一基质的权利要求1的化合物和结合于第二基质的结构式(IV)的化合物的填料，其中：
Figure A2006800049660006C1
R8、R9和R10独立地为脂烃基、脂烃氧基、脂烃氧基羰基、脂烃基磺酰氧基、氨基芳基、芳氧基羰基、芳氧基、芳基磺酰氧基、卤素或羟基，任选地由一个或多个相同或不同的R13基团取代，前提是，R1、R2和R3中的至少一个不为脂烃基、芳基或羟基；
R13为(C1-C6)脂烃基；
L2为亚脂烃基、杂亚脂烃基、亚芳基或杂亚芳基；和
W为可离子化基团。
21.权利要求19的化合物，其中该第一基质和该第二基质为二氧化硅基质。
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