主题：【第十届原创】傅若农：步入分析化学的踟蹰岁月（14）——研究冠醚作气相色谱固定相

本篇文章由傅若农老师供稿，特别感谢！

冠醚形状似皇冠，碱土金属帽中嵌。

冠醚洞穴大和小，化学合成不费难。

色谱分离用冠醚，溶质分子嵌中间。

保留时间长与短，要看主客作用焓。

1.用冠醚做气相色谱固定相
  我们研究了用液晶作气相色谱固定相，没有得到满意的结果，就把注意力转向冠醚。
  1937年首次合成了大环冠醚二苯并-20-冠-6,1967年首次发现冠醚可以和金属盐形成稳定的络合物。之后美国化学家C.J.Cram和法国化学家J.M.Lehn从各个角度对冠醚进行了研究，J.M.Lehn又首次合成了穴醚。为此，1987年C.J.Pedersen、C.J.Cram和J.M.Lehn共同获得了诺贝尔化学奖。所以冠醚这一类特殊化合物受到人们的注意，自然人们会想到用它来作气相色谱固定相。
  1985年我国的李如松首先把低分子冠醚用作气相色谱固定相。我们受到这一论文的启示，尝试使用冠醚作气相色谱固定相的研究。
2.和武汉大学的合作研究
  前面进行液晶作气相色谱固定相的研究中，和相关单位合作加快了研究的进程，这次仍然首先寻求合作者。
  正好在一次会议中，偶遇我们北大化学系毕业的师兄张伦，当时他在武汉大学化学系工作，他介绍我和武大化学系的黄载福老师认识，并进行合作研究，之后我们进行了多年的共同研究，取得很好的效果。开始黄老师提供了我们一些低分子冠醚样品，我们把它们涂渍成玻璃毛细管色谱柱，同时也开始用冠醚涂渍弹性石英毛细管色谱柱。
  这种低分子冠醚的色谱柱，性能不错，柱效达2700多塔板/米，这是基础，柱效能达到这样的水平就可以进行深入的研究了，于是就对它们的分离性能进了比较深入的研究，当时这类研究国内外还很少，所以我们把这一研究结果投到色谱A （J Chromatogr A），半年后发表（见下面的截图1）。
  这一工作的实验工作是我们一位硕士研究生做的，他工作十分努力，经常做试验到深夜，他对冠醚在色谱中的应用做了详细的调研，发表了很好的文献综述报告（见下面的截图2）。

3.侧链冠醚聚硅氧烷作气相色谱固定相
  由于低分子冠醚的耐热性差，色谱柱温不能高，因此我们把带有乙烯基的冠醚接枝到聚硅氧烷侧链上，制备成侧链冠醚聚硅氧烷固定相（见截图3），在程序升温下可以达到300℃,对难分离的二甲酚位置异构体得到基线分离，对一、二、三-硝基甲苯的9个位置异构体得到完全的基线分离。
  带乙烯基的冠醚是由武汉大学黄载福老师给我们专门合成，我们实验室把它接枝到聚硅氧烷侧链上，经过精制后涂渍在弹性石英毛细管柱上。研究结果发表在色谱A（J Chromatogr A）上，见截图4和5。
  这一工作得到国家自然科学基金的支助，进行了三年的研究，总结报告和发表论文题目见截图6和7。

4.侧链冠醚液晶作气相色谱固定相
  我们前面进行了高分子液晶和高分子冠醚做气相色谱固定相的研究，自然想到可不可以把液晶和冠醚都接枝到聚硅氧烷上，以便增加它的分辨能力，我们把这一设想和计划申请了1992年国家自然科学基金重点项目：“现代分离分析及富集”的子项目:“色谱特殊固定相研究”，得到了批准，见截图8和9。

  这一思想经过和武汉大学黄载福老师的讨论，黄老师让他的研究生合成了这种带乙烯丙基的冠醚羧酸酯液晶，我们把它接枝到聚硅氧烷上，如下面截图10的带冠醚液晶侧链的聚硅氧烷。用它涂渍成弹性石英毛细管柱，考察其色谱分离性能。

  后来，我们自己也合成了长间隔基的冠醚液晶侧链的聚硅氧烷，进行研究和比较，这些研究结果发表在美国分析化学（Anal Chem）上，和“高分辨色谱杂志（HRC）”上。见截图11和12。

5.小结
  这里要特别讲讲，在我们所做的很多究中，十分得益于合作研究，所以能有些研究成果，是在合作者的协助下完成的，所以我十分感激这些朋友们的帮助。再者，我们的绝大部分研究都是我的研究生们日以继夜地辛勤探索和工作完成的，是他（她）们成就了我们对色谱研究的一些贡献，他们也得以进入这一研究领域。
  另外，当年我们的研究工作条件远远不能和现在相比，我们的能力和现在年轻人也没法比。当时的实验条件很差，比如我们使用的最主要的仪器——气相色谱仪——还要用自己积攒起来的经费去购买，实验设备和试剂也要自己去采购。查文献必须到国家图书馆（如北京图书馆和科学院图书馆）去查阅、复印。写论文要在方格纸上（要用复写纸写几份）一个字一个字地写，常常修改时要写多次。投到国外期刊的论文，要经过多次修改推敲，从词汇到语法是否合乎规范和习惯，也要多方斟酌，还得要用手动打字机一个字一个字地敲出来，文中的图要用绘图笔画在硫酸纸上，那像现在可以轻轻松松地在电脑上完成。
  所以，多年来是举步维艰地迈过一个一个门槛，走过了这段崎岖的路程。回顾起来，成果虽然微不足道，身心却疲惫艰辛，但是也快乐中度过了这一段难忘的时光。
相关阅读（点击文字进入）
步入分析化学的蹉跎岁月（1）——被推进分析化学的行当
步入分析化学的踟蹰岁月（2）——  迷恋书苑芬芳，陶醉百年宝藏
步入分析化学的踟蹰岁月（3）——回顾老北大西斋两年的生活
步入分析化学的踟蹰岁月（4）——回顾在燕园一年的生活
步入分析化学的踟蹰岁月（5）—进入火药分析领域
步入分析化学的踟蹰岁月（6）———独自“练兵”
步入分析化学的踟蹰岁月（7） —— 进入[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc 行当[/url]
步入分析化学的踟蹰岁月（8）—— 举办第一届[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱培训班[/url]
步入分析化学的踟蹰岁月（9）——难忘的1976年
步入分析化学的踟蹰岁月（10）——从事[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱培训工作的几年[/url]
步入分析化学的踟蹰岁月（11）——从填充柱色谱开始

步入分析化学的踟蹰岁月（12）——开始毛细管柱[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱研究[/url]

步入分析化学的踟蹰岁月（13）——研究液晶作[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱固定相[/url]