手性共价有机骨架的制备及其气相色谱分离应用

As a novel type of crystalline porous materials, covalent organic frameworks (COFs) show great potential in various areas. However, the application of COFs in chiral separation remains rare due to the challenging synthesis of efficient chiral COFs. Hence, the aim of this project is to synthesize robust chiral COFs via the bottom-up and post-modification strategies, to employ the prepared chiral COFs as stationary phases for chiral gas chromatography, to evaluate separation properties and separation mechanisms, and to develop novel methodologies for the separation of racemic drugs and isomers on the chiral COFs based capillary columns.

作为一种新型的晶态多孔有机聚合物，共价有机骨架（COFs）在诸多领域中展现了良好的应用前景。然而，由于制备稳定的手性COFs较为困难，因此这种新型材料在手性色谱分离领域的应用非常罕见。本项目拟通过以“自下而上”和“后修饰”等策略，制备结构和性能稳定的新颖手性COFs材料，以制备的手性COFs材料作为气相色谱固定相，研制手性COFs涂覆或键合毛细管色谱柱，拓展COFs在手性气相色谱分离中的应用，考察所制备手性COFs固定相的分离性能和机理，发展基于手性COFs毛细管色谱柱的气相色谱分离新方法。本项目对于丰富手性色谱固定相种类，促进COFs材料的发展，以及推动高选择性手性色谱分离分析的研究具有重要意义。

本项目以共价有机骨架、微孔有机网络和多孔有机纳米笼为基础，发展了多种上述纳米材料及其复合物的制备和功能化新方法，解决了这些材料应用于色谱分离和样品预处理的若干关键问题，构建了多种新颖色谱固定相和固相萃取吸附剂，丰富了复杂样品分离分析介质，建立了多种环境和食品中典型危害物、同分异构体和手性对映体分离分析新方法。在Angew. Chem. Int. Ed.、Environ.Sci. Technol.、J. Mater. Chem. A和Chem. Commun. 等本领域主流期刊上发表SCI论文21篇，获2020年高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）自然科学二等奖（1/7）和2019年中国分析测试协会自然科学奖（CAIA）特等奖（1/5）各一项，完成了预定的研究目标。