共价有机框架修饰硅胶复合材料在高效液相色谱中的研究进展

doi:10.19894/j.issn.1000-0518.240321

摘要/Abstract

摘要：

共价有机框架（COFs）具有高稳定性、易修饰性和结构可设计性等优点，被视为新型高效液相色谱固定相的有力选择。尽管COFs用作色谱固定相的应用尚在初始阶段，但开发新型固定相材料，以实现高效的分离，依旧是分离科学领域亟待攻克的重要难题。 COFs与硅胶（SiO₂）的复合材料（COFs-SiO₂）结合了COFs孔道可调节的特性与SiO₂的强机械稳定性和耐压性，在色谱分离领域展现出巨大潜力。本文综述了COFs作为固定相材料的优势，并详细介绍了COFs-SiO₂复合材料通过三嗪环、亚胺键、腙键和硼键等不同连接方式的设计及其在手性化合物、异构体分离以及复杂样品（市售药品、环境水样）中的应用。进一步展望了COFs-SiO₂在高效液相色谱中的应用前景。

关键词: 共价有机框架, 高效液相色谱, 固定相, 复合材料

Abstract:

Covalent organic framework （COFs） has the advantages of high stability， easy modification and structural designability， and is regarded as a powerful choice for new stationary phase of high performance liquid chromatography. Although the application of COFs as chromatographic stationary phase is still in the initial stage， the development of new stationary phase materials to achieve efficient separation is still an important problem to be solved in the field of separation science. COFs silica gel composite material （COFs-SiO₂） combines the adjustable pore of COFs with the strong mechanical stability and pressure resistance of SiO₂， showing great potential in the field of chromatographic separation. In this paper， the advantages of COFs as stationary phase materials are summarized， and the design of COFs-SiO₂ composites by different connection methods such as triazine ring， imine bond， hydrazone bond and boron bond and its application in the separation of chiral compounds， isomers and environmental pollutant are introduced in detail. The application prospect of COFs-SiO₂ in high performance liquid chromatography was further prospected.

Key words: Covalent organic framework, High-performance liquid chromatography, Stationary phase, Composite materials

中图分类号:

O657.7

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图/表 3

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Stationary phase	Synthesis methods	Separated substance	Separation mode	Aperture/nm	specific surface area/（m2·g^-1）	Connection type	Ref.
CTF-SiO₂	Quiescence in room-temperature synthesis	Monosubstituted benzene， PAHs， phenol， aniline	RPLC		359	Triazine	［24］
CC-MP CCTF@SiO₂	In-situ growth strategy	Alcohols， phenols， amines， ketones， and organic acid	NPLC			Triazine	［25］
TAPT-DHTA-COF@SiO₂	In-situ growth strategy	Hydrophobic benzophenone， steroid hormones， phthalates， water-soluble nucleosides/bases	RPLC/HILIC	9.54	154.78	Imine	［26］
IL-COF@SiO₂	Green synthesis strategy	Alkylphenol， steroid hormones， bisphenols， nucleosides/bases， b vitamins， sulfonamides.	RPLC/HILIC			Imine	［27］
BTAMTH@SiO₂	One-pot synthetic method	Nitrotoluene， nitrochlorobenzene， beta-cypermethrin， metconazole.	RPLC/NPLC	1.41	723	Hydrazone	［28］
SiO₂@COF5	In-situ growth strategy	Alkyl benzenes， PAHs， anilines， acetophenones， benzaldehydes and isomers of hydroxyacetophenone	RPLC	7	373.93	Boronic ester	［29］

Stationary phase	Synthesis methods	Separated substance	Separation mode	Aperture/nm	specific surface area/（m2·g^-1）	Connection type	Ref.
CTF-SiO₂	Quiescence in room-temperature synthesis	Monosubstituted benzene， PAHs， phenol， aniline	RPLC		359	Triazine	［24］
CC-MP CCTF@SiO₂	In-situ growth strategy	Alcohols， phenols， amines， ketones， and organic acid	NPLC			Triazine	［25］
TAPT-DHTA-COF@SiO₂	In-situ growth strategy	Hydrophobic benzophenone， steroid hormones， phthalates， water-soluble nucleosides/bases	RPLC/HILIC	9.54	154.78	Imine	［26］
IL-COF@SiO₂	Green synthesis strategy	Alkylphenol， steroid hormones， bisphenols， nucleosides/bases， b vitamins， sulfonamides.	RPLC/HILIC			Imine	［27］
BTAMTH@SiO₂	One-pot synthetic method	Nitrotoluene， nitrochlorobenzene， beta-cypermethrin， metconazole.	RPLC/NPLC	1.41	723	Hydrazone	［28］
SiO₂@COF5	In-situ growth strategy	Alkyl benzenes， PAHs， anilines， acetophenones， benzaldehydes and isomers of hydroxyacetophenone	RPLC	7	373.93	Boronic ester	［29］

Stationary phase	Synthesis methods	Separated substance	Separation mode	Application classification	Ref.
（S）-DTP-COF@SiO₂	In-situ growth strategy	1-phenylethylamine， 1-（4-fuorophenyl） ethanol， 1-phenyl-1-pentanol， mandelic acid， styrene oxide， 4-chloroben-zhydrol， 4-phenyl-2-butanol， styrene oxide， 1，1′-bi-2-naphthol， and Dl-benzoin	RPLC/NPLC	Enantiomers	［36］
COF@CD@SiO₂	One-pot synthetic method	2-phenylpropionic acid， n-acetyl-l- phenylalanine， dopa， methyldopa， menthol and styrene oxide	HILIC	Enantiomers	［37］
NPS@TPB-DMTP	In-situ polymerization	benzenediol， triphenyl， p-phenylenediamine， aminophenol， nitroaniline and nitrophenol	RPLC	Isomers	［38］
SiO₂@COF	One-pot synthetic method	sulfadiazine tablets	RPLC	Complex sample	［39］
SiO₂@rLZU1	In-situ growth strategy	coking wastewater and fullerenes （C₆₀ and C₇₀）	RPLC/HILIC	Complex sample	［40］
CMON/CCOF@SiO₂	In-situ polymerization	environmental endocrine disruptors in water samples	RPLC	Complex sample	［41］

Stationary phase	Synthesis methods	Separated substance	Separation mode	Application classification	Ref.
（S）-DTP-COF@SiO₂	In-situ growth strategy	1-phenylethylamine， 1-（4-fuorophenyl） ethanol， 1-phenyl-1-pentanol， mandelic acid， styrene oxide， 4-chloroben-zhydrol， 4-phenyl-2-butanol， styrene oxide， 1，1′-bi-2-naphthol， and Dl-benzoin	RPLC/NPLC	Enantiomers	［36］
COF@CD@SiO₂	One-pot synthetic method	2-phenylpropionic acid， n-acetyl-l- phenylalanine， dopa， methyldopa， menthol and styrene oxide	HILIC	Enantiomers	［37］
NPS@TPB-DMTP	In-situ polymerization	benzenediol， triphenyl， p-phenylenediamine， aminophenol， nitroaniline and nitrophenol	RPLC	Isomers	［38］
SiO₂@COF	One-pot synthetic method	sulfadiazine tablets	RPLC	Complex sample	［39］
SiO₂@rLZU1	In-situ growth strategy	coking wastewater and fullerenes （C₆₀ and C₇₀）	RPLC/HILIC	Complex sample	［40］
CMON/CCOF@SiO₂	In-situ polymerization	environmental endocrine disruptors in water samples	RPLC	Complex sample	［41］

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