我院孙涛博士在国际著名期刊《Analytica Chimica Acta》发表论文

近日，我院孙涛博士在分析化学领域的权威学术期刊Analytica Chimica Acta（中科院一区Top期刊）上发表题为《Efficient gas chromatographic separation of xylene and other aromatic isomers by using pillar[6]arene-based stationary phase》的研究论文。

二甲苯异构体是重要的化学原料，被广泛用作制造大规模工业品。其中，对二甲苯（pX）是生产聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的中间体。邻二甲苯（oX）主要用于生产邻苯二甲酸酐，是许多塑料和药品的前驱体。间二甲苯（mX）主要用于间苯二甲酸的生产。由于二甲苯异构体的重要应用价值，准确分析其含量在化学工业中显得尤为重要。但它们高度相似的分子结构和物理化学性质，包括分子直径（oX、mX和pX分别为6.5、6.4和5.8 Å）、沸点（oX、mX和pX分别为144.4、139.1和138.4℃）以及偶极矩（oX、mX和pX分别为0、0.36和0.62 D），使得实现二甲苯异构体的完全分离十分困难。因此，二甲苯异构体被认为是世界上最具挑战性的七大分离难题之一。

柱芳烃是新一代大环主体分子，2008年由Ogoshi课题组首次合成发现。柱芳烃具有独特三维空腔结构，作为主体分子对结构大小相匹配的客体分子（包括阳离子、阴离子、中性分子等）具有特殊选择性。柱芳烃特异的主-客体识别能力为高选择性色谱分离提供了广阔的发展前景。其中，柱[6]芳烃是规整的等边柱状结构，构象稳定，对称性高，内部空腔直径为6.7Å，可以选择性识别芳香族客体分子。基于此，本文开发了一种新型具有特殊选择性的柱[6]芳烃毛细管气相色谱柱（P6A-C10，图1）。研究结果表明P6A-C10色谱柱能够高效分离具有挑战性的二甲苯异构体，其分离性能明显优于常见的商品化色谱柱（HP-5、HP-35、DB-17和PEG-20M），具有很好的应用前景（图2）。

图1 P6A-C10的分子结构

图2 P6A-C10柱与商用HP-5、HP-35、DB-17和PEG-20M柱对二甲苯异构体的分离。色谱分离条件：从40℃（1 min）以5℃/min升温至60℃，载气流速：0.4 mL/min

洛阳师范学院为该论文第一完成单位和通讯单位。我院孙涛博士为第一完成人。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.aca.2023.340979