SiO2-[P888Allyl]Br色谱固定相的制备及表征
SiO2-[P888Allyl]Br色谱固定相的制备分三步进行。
球形多孔硅胶在100℃下干燥24 h，备用。
第一步为离子液体的制备：通过亲核取代反应制备季膦离子液体[P888Allyl]Br。首先，在0℃条件下，将6.8 mL二氯甲烷置于25 mL圆底烧瓶中，在冰浴条件下迅速加入0.3 mL烯丙基溴和1.0 mL三辛基膦，将烧瓶置于室温，N2氛围下搅拌50 min，时刻注意反应情况，避免胶塞漏气。27℃下蒸发二氯甲烷，得到透明浅黄色粘稠状液体，正己烷洗涤产物5次，60℃下真空干燥12 h，得到季膦离子液体[P888Allyl]Br（1.1 g，87.7%）。
第二步为巯丙基化硅球（SiO2-MPS）的制备：先要称取2.5 g干燥的球形多孔硅胶置于250 mL圆底烧瓶底部，加35 mL无水甲苯使其重悬，之后向反应体系中加入7.0 mL MPS。混合均匀后充入N2，110℃下加热回流24 h。反应结束后，用甲苯和大量的甲醇洗涤产物以充分洗去反应体系中的杂质，抽提。90℃下干燥过夜，得到SiO2-MPS。
第三步为SiO2-[P888Allyl]Br固定相的制备：通过“巯基-烯”点击化学反应制备SiO2-[P888Allyl]Br固定相。称取2.3 g SiO2-MPS置于250 mL圆底烧瓶中；称取5.6 g [P888Allyl]Br溶解于40 mL甲醇中，摇匀后加入250 mL圆底烧瓶中；继续加入0.06 g AIBN，三者均匀混合后，N2氛围下65℃下加热回流反应24 h。反应结束后用大量甲醇洗涤产物4次，以充分洗去反应体系中的杂质，抽提。90℃下干燥24 h，得到SiO2-[P888Allyl]Br色谱固定相。
SiO2-[P888Allyl]Br色谱柱的填充
采用高压匀浆法装SiO2-[P888Allyl]Br色谱柱。称取2.0 g SiO2-[P888Allyl]Br固定相，将SiO2-[P888Allyl]Br色谱填料与匀浆液混合，超声处理两秒使其均匀分散，匀浆液按照氯仿-环己醇（2:3，v/v）比例进行配置。将混合完全的溶液倒入至已经连接好空柱管（150 mm × 4.6 mm）的匀浆罐中，连接好装置避免漏液。调节压力上升至35 MPa，加压液甲醇-异丙醇（1:1，v/v）会随着管路流过匀浆罐下方的色谱柱，在此压力下维持30 min，降低压力为0 MPa，静置30 min。将柱管卸下后装入筛板和柱头后，用乙腈冲洗色谱柱，备用。
SiO2-[P888Allyl]Br色谱固定相表征
通过核磁共振波谱仪和质谱仪对合成的离子液体[P888Allyl]Br进行了表征，如图所示，可验证离子液体[P888Allyl]Br已成功合成。
图 [P888Allyl]Br的核磁共振谱图和质谱图
硅球和SiO2-[P888Allyl]Br色谱固定相中的C和H元素通过元素分析仪进行测试分析。如图2-3a所示，空硅球中C和H元素的含量分别为0.46%和0.72%，而SiO2-[P888Allyl]Br色谱固定相中C和H元素含量分别增加到4.3%和1.4%。采用扫描电子显微镜对硅球和SiO2-[P888Allyl]Br材料进行表面形态表征。如图2-3b所示，与SiO2相比，SiO2-[P888Allyl]Br色谱固定相表面更加粗糙，可以观察到明显突起，可初步证明SiO2-[P888Allyl]Br色谱固定相已经成功制备。
硅球、SiO2-MPS和SiO2-[P888Allyl]Br色谱固定相采用傅里叶变换红外光谱仪对其进行表征。图2-3c中可以明显看到在硅球、SiO2-MPS和SiO2-[P888Allyl]Br的红外谱图中1100 cm-1处的强吸收峰，SiO2-MPS和SiO2-[P888Allyl]Br是以二氧化硅为基底，所以此处峰可以认定为Si-O的伸缩振动所引起的。硅球中存在硅醇基团，其伸缩振动特征峰可以归于SiO2谱图中980 cm-1处。在SiO2-MPS谱图中，由于980 cm-1处峰的消失，可以认定为硅球中的硅醇基团都被MPS掩盖，证明MPS已经成功键合到SiO2上。相比于SiO2-MPS，可以在SiO2-[P888Allyl]Br固定相中观察到2930 cm-1和2850 cm-1两处吸收峰，这属于[P888Allyl]Br结构中典型的甲基和亚甲基的特征峰。
最后，通过热重分析仪对硅球、SiO2-MPS和SiO2-[P888Allyl]Br色谱固定相的稳定性进行表征。如图2-3d所示，在100℃以内硅球、SiO2-MPS和SiO2-[P888Allyl]Br仍然出现了极少量质量损失，这可能是材料内部存在少量的结合水或表面吸附了空气中的水分子造成的。当温度超过100℃，水分子到达沸点后挥发。SiO2-MPS和SiO2-[P888Allyl]Br分别在400℃和300℃质量损失迅速下降，这是由于材料表面键合的有机功能团脱落导致的。综合上述分析，可以证明SiO2-[P888Allyl]Br色谱固定相的成功制备。
图 硅球、SiO2-MPS和SiO2-[P888Allyl]Br的元素分析图（a）、扫描电镜图（b）、红外光谱图（c）和热重分析图（d）
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