单一手性金属-有机笼用于高分辨气相色谱分离

近年来，随着合成化学和材料化学的快速发展，许多新型多孔材料得以合成，如金属-有机骨架材料（Metal-Organic Frameworks, MOFs）、共价有机骨架材料（Covalent Organic Frameworks, COFs）、超分子笼等。该类材料具有高比表面积、有序的孔结构、孔尺寸大小可调、多功能性、组成结构多样等特点，在气体吸附与存储、分子分离、催化、光电器件、传感和储能等众多领域具有广泛的应用。手性多孔材料作为多孔材料家族中重要的组成部分，已广泛应用于手性分离和不对称催化。最近几年，云南师范大学的袁黎明（点击查看介绍）团队将手性MOFs、手性介孔材料用作色谱固定相，制备了高效液相色谱手性柱和毛细管气相色谱手性柱，并用于手性化合物的拆分。这些手性柱表现出良好的手性拆分性能，有许多不同种类的外消旋化合物在这些手性柱得到了拆分。

手性超分子笼（如多孔有机笼、金属-有机笼等）具有独特的内部空腔结构，与其它手性框架多孔材料（MOFs、COFs）不同，它们是由单独的笼分子通过弱分子间作用力堆积组装形成的多孔固体，因而在许多普通有机溶剂中可溶。这些特点使手性分子笼非常适合用作固定相制备毛细管气相色谱手性柱用于外消旋化合物的拆分。最近，他们已将一些手性多孔有机笼（CC3-R、CC9、CC10等）用作固定相制备了毛细管气相色谱手性柱，这些手性柱表现出优秀的手性拆分能力，如CC3-R柱的拆分能力优于目前广泛应用的β-DEX 120和Chirasil-L-Val气相色谱商品手性柱（Anal. Chem., 2015, 87, 7817）。

近日，他们开始将手性金属-有机笼（MOCs）用于毛细管气相色谱手性固定相的研究，将单一手性大环配体（L）与Zn²⁺通过自组装的方式合成了一种单一手性MOC [Zn₃L₂]，并将其与OV-1701混合溶于二氯甲烷中作为固定相溶液，采用静态涂渍法制备了毛细管气相色谱手性柱。手性MOC [Zn₃L₂]具有良好的涂敷性能和热稳定性（图1）。

图1.（a）手性MOC [Zn₃L₂]毛细管柱截面和内表面的SEM成像；（b）手性MOC [Zn₃L₂]的TGA曲线图。图片来源：Anal. Chem.

该手性柱表现出优秀的对映选择性和拆分能力，有许多外消旋化合物包括手性一元醇、二元醇、环氧化合物、醚、卤代烃和酯等在该手性柱上得到了很好的拆分。他们还将单一手性大环配体L作为固定相，借助静态法制备了毛细管手性柱，并用于上述外消旋化合物的拆分。不幸的是，这些外消旋化合物在手性大环配体L柱上未能得到拆分。这一结果表明，手性MOC [Zn₃L₂]的内部空腔手性微环境对其手性识别能力起着至关重要的作用。此外，该手性柱还对正构烷烃、多环芳香烃、位置异构体表现出良好的分离性能。

这一成果近期发表在Analytical Chemistry 上，文章的第一作者是云南师范大学的谢生明副教授，通讯作者是云南师范大学的袁黎明教授和谢生明副教授。

该论文作者为：Sheng-Ming Xie, Nan Fu, Li Li, Bao-Yan Yuan, Jun-Hui Zhang, Yan-Xia Li and Li-Ming Yuan

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Homochiral Metal–Organic Cage for Gas Chromatographic Separations

Anal. Chem., 2018, 90, 9182, DOI: 10.1021/acs.analchem.8b01670

袁黎明博士简介

袁黎明，男，1961出生，重庆云阳人；82年毕业于重庆三峡学院，88年于云南大学获硕士学位，97年于北京理工大学获博士学位，02-04年于日本名古屋大学从事博士后研究(JSPS)；92年任云南师范大学化学系副主任、99年任主任、2000年将化学系建设成化学化工学院后任首任院长；现为云南省二级岗位教授、云南省高等学校“生化分离分析”重点实验室主任、云南师范大学化学化工学院党委书记、华东师范大学分析化学专业博士研究生导师。

科研及教学：合成新型的手性识别材料，开展手性化合物的色谱、膜、萃取等分离分析新技术研究，承担研究生的《分离科学》、本科生的《分析化学》《高分子化学》《药物化学》的教学。

主要学术活动：现为Journal of Separation Science（2013.9至今）、《色谱》（2015.1至今）、《膜科学与技术》（2012.8至今）、《化学教育》（2000.4至今）、《冶金分析》（2000.1-2010.12）杂志编委，云南省教育学会化学教学专业委员会理事长（2011.8至今）。到目前为止，袁教授已330余次应邀为J. Am. Chem. Soc.、Anal. Chem.、J. Membr. Sci.等20多个国际英文期刊以及10余个国内核心期刊评审稿件，已负责主持国家自然科学基金委科学仪器基础研究项目以及面上和地区项目、科技部973专项课题、教育部重点课题、云南省重点课题十余项，其余的项目十余项。

主要学术成果：袁黎明教授团队发表学术论文230余篇，其中以第一作者和单一通讯作者发表包括J. Am. Chem. Soc.、Anal. Chem.、Chem. Commun.、J. Membr. Sci.等在内的SCI源期刊论文100余篇，独撰《手性识别材料》（科学出版社，2010）、《制备色谱技术及应用》（第二版）（化学工业出版社，2012.）2本学术著作，以第一申请人获授权发明专利10项；98年破格正教授，曾获教育部第三届“高校青年教师奖”、云南省自然科学二等奖（第一完成人）、云南省有突出贡献的优秀专业技术人才、云南省中青年学术技术带头人、享受国务院政府特殊津贴等奖励或称号。

http://www.x-mol.com/university/faculty/22529

谢生明博士简介

谢生明，云南师范大学化学化工学院副教授，2012年毕业于华东师范大学，获分析化学博士学位（导师袁黎明教授），于2013年2月起就职于云南师范大学；研究领域主要有新型手性识别材料的合成、新型手性色谱柱（高效液相色谱手性柱、毛细管气相色谱手性柱）的制备及其手性拆分性能的研究、萃取材料的研究等；以第一作者和通讯作者发表包括J. Am. Chem. Soc.、Anal. Chem.、Anal. Chim. Acta、J. Chromatogr. A、J. Membr. Sci.等在内的SCI源期刊论文近20篇；2017年入选云南省中青年学术和技术带头人后备人才培养对象。