Chromatography & Separation

Silanes organofonctionnels de abcr - informations et domaines d'utilisation

Les silanes organofonctionnels sont souvent utilisés en chromatographie (technique de séparation). Ils sont utilisés pour séparer les mélanges de substances. Ces molécules hybrides combinent la fonctionnalité d'un groupe organique réactif avec la fonctionnalité inorganique d’une seule molécule.

Les silanes organofonctionnels ont deux centres réactifs. L'un d'entre eux est caractérisé par au moins une liaison carbone-silicium hydrolytiquement stable. Des résidus organiques tels que des groupes alkyles, aryle, perfluorophénylalkyle, époxy, aldéhyde ou anhydride peuvent ainsi être introduits.

Les autres centres réactifs sur les atomes de silicium sont constitués de groupes hydrolysables. Ce sont principalement des groupes chloro, alcoxy et amino. Ceux-ci peuvent facilement être hydrolysés en silanols. De plus, le silicium peut être lié par covalence à des surfaces inorganiques via une liaison siloxane. La nature hydrophobe de la liaison silicium-carbone offre une résistance améliorée à l'hydrolyse à l'interface entre la liaison siloxane et le substrat dans des conditions de pH extrêmes. Il en résulte une durée de vie plus longue grâce à une meilleure protection des propriétés mécaniques du matériau de silice. Un catalyseur est généralement requis pour initier la réaction d'hydrolyse. Un acide ou une base douce est généralement utilisé. Les chlorosilanes et les aminosilanes réagissent de manière autocatalytique. En effet, les groupes hydrolysables génèrent de l'acide chlorhydrique ou de l'amine in situ.

Silanes trifonctionnels, difonctionnels et monofonctionnels d’abcr

Les silanes trifonctionnels tels que les triméthoxysilanes s'hydrolysent en premier. Ensuite, ils se condensent avec des groupes hydroxyle de surface pour former des liaisons covalentes hydrolytiquement stables. Enfin, ils se réticulent et forment une multicouche de silsesquioxanes. Cette multicouche est créée lors de la phase intermédiaire inorganique. Elle peut également se diffuser dans la matrice poreuse pour créer un réseau interpénétrant au sein du substrat inorganique. Ce réseau conduit à un support de dioxyde de silicium hydrolytiquement plus stable pour la chromatographie liquide.
Les silanes difonctionnels tels que les diméthoxysilanes s'hydrolysent en premier. Ensuite, ils se condensent avec des groupes hydroxyle de surface. Les silanes difonctionnels peuvent également former des matériaux polymères. Ceux-ci peuvent adhérer à différents types de surfaces. Aussi des silanes difonctionnels peuvent-ils être utilisés pour produire des phases liées pour la chromatographie liquide. Ils sont également utilisés pour fabriquer des polymères de siloxane pour colonnes capillaires. Ceux-ci sont utilisés en chromatographie en phase gazeuse.
Les silanes monofonctionnels forment des monocouches auto-organisées (SAM) à la surface du substrat inorganique. Ceci peut présenter des avantages par rapport aux silanes trifonctionnels et difonctionnels. Car l'épaisseur du film est facile à contrôler.

Le coiffage terminal des groupes silanol n'ayant pas réagi et restant sur les surfaces inorganiques est généralement obtenu avec des réactifs de triméthysilylation. Une solution sur mesure de triméthylchlorosilane et d'hexaméthyldisilazane est plus efficace que les deux réactifs seuls. En raison de sa réactivité extrême avec les groupes hydroxyle, le diméthylaminotriméthylsilane est un piégeur de silanol hautement efficace.

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