[發(fā)明專利]一種蛋白誘導(dǎo)制備手性聚苯胺的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310618199.X
• 申請(qǐng)日: 2013-11-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103613756A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳建波;郭紅沖;徐毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海師范大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G73/02
• 分類號(hào): C08G73/02
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 竺路玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化學(xué)和生物化學(xué)領(lǐng)域，具體為在陰離子表面活性劑溶液中通過(guò)蛋白誘導(dǎo)制備手性聚苯胺的方法。

背景技術(shù)

在眾多導(dǎo)電聚合物中，聚苯胺由于原料易得、結(jié)構(gòu)和性能可控、合成簡(jiǎn)便、環(huán)境穩(wěn)定性好,是當(dāng)前最具有應(yīng)用前景的導(dǎo)電聚合物之一，擴(kuò)展了聚合物的應(yīng)用范圍，而手性聚合物的產(chǎn)生又為功能材料開(kāi)辟了一個(gè)嶄新的領(lǐng)域。近年來(lái)，手性聚合物在化學(xué)和生物傳感器，表面修復(fù)電極，手性分離和手性識(shí)別等方面有著很好的應(yīng)用前景。

一般來(lái)講，手性聚合物的合成多采用手性取代單體的對(duì)映體選擇聚合，而手性單體的制備過(guò)程繁瑣，價(jià)格昂貴。而手性聚苯胺則多采用手性摻雜劑誘導(dǎo)對(duì)聚合物進(jìn)行對(duì)映體選擇摻雜，使主鏈優(yōu)先以單一螺旋構(gòu)型排列。因此手性聚苯胺的合成過(guò)程較其它手性導(dǎo)電聚合物的合成相對(duì)簡(jiǎn)單，可控性較強(qiáng)。自1994年Wallace課題組對(duì)手性聚苯胺展開(kāi)大量的研究工作以來(lái)，許多研究者對(duì)手性聚苯胺的合成也開(kāi)始進(jìn)行了廣泛的研究，提出了原位化學(xué)氧化聚合法、電化學(xué)聚合法、二次摻雜法、低聚物輔助法、自組裝法、模板法等方法制備手性聚苯胺。在這些合成手性聚苯胺的方法中，基本都是由手性酸（通常是左旋或右旋樟腦磺酸）作摻雜劑與聚苯胺主鏈相互作用，誘導(dǎo)其形成螺旋構(gòu)型。樟腦磺酸（包括氧化劑過(guò)硫酸銨）易在體系中形成副產(chǎn)物，而研究發(fā)現(xiàn)手性聚苯胺的形成需要高濃度的樟腦磺酸，否則所制備的聚苯胺不具有圓二色性。為了減小樟腦磺酸等強(qiáng)酸帶來(lái)的危害，有人研究通過(guò)使用纖維素代替樟腦磺酸作為手性誘導(dǎo)劑，合成了手性聚苯胺復(fù)合物，然而復(fù)合物難分離，可加工性能差。后來(lái)，也有研究者用DNA作手性誘導(dǎo)劑，也合成了手性導(dǎo)電聚苯胺。然而，DNA需要復(fù)雜的生物提取步驟，操作繁瑣，價(jià)格昂貴，因此由于成本較高而限制了在大規(guī)模生產(chǎn)中的應(yīng)用。

本發(fā)明所使用的手性誘導(dǎo)劑---蛋白質(zhì)在自然界中廣泛存在，原料易得，價(jià)格低廉，大大降低了成本；而且有效避免了強(qiáng)酸性手性誘導(dǎo)劑樟腦磺酸的使用，反應(yīng)溶液為水溶液，實(shí)驗(yàn)條件簡(jiǎn)單溫和環(huán)保；所得到的手性聚苯胺立體專一性好，收率高，具有大規(guī)模使用的潛在應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種在含有陰離子表面活性劑的酸性溶液中，通過(guò)加入蛋白質(zhì)誘導(dǎo)制備手性聚苯胺的方法。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種蛋白誘導(dǎo)制備手性聚苯胺的方法，包括以下步驟：

（1）將陰離子表面活性劑溶解于pH1～3的檸檬酸-磷酸氫二鈉緩沖溶液中，加入苯胺單體混合并攪拌；苯胺與陰離子表面活性劑的摩爾比為1：0.5～3；

（2）加入含有蛋白質(zhì)的水溶液，攪拌均勻；

（3）隨后加入氧化劑過(guò)氧化氫或過(guò)硫酸銨溶液；苯胺、陰離子表面活性劑、蛋白質(zhì)、氧化劑的用量比為1mmol:0.5～3.0mmol：16～80mg：1.6～9.6mmol；

（4）常溫?cái)嚢璺磻?yīng)2～24h后，制備得到手性聚苯胺。

步驟（1）中苯胺與陰離子表面活性劑的摩爾比優(yōu)選為1：0.5～2.0。

步驟（3）中苯胺、陰離子表面活性劑、蛋白質(zhì)、氧化劑的用量?jī)?yōu)選比為1mmol：0.5～2.0mmol：16mg：16～80mg：6.4～8.0mmol。

步驟（3）所用的陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸(DBSA)、十二烷基硫酸鈉(SDS)，優(yōu)選為十二烷基苯磺酸(DBSA)。

所述蛋白質(zhì)為辣根過(guò)氧化物酶、牛血紅蛋白、牛血清白蛋白，優(yōu)選為牛血紅蛋白和牛血清白蛋白。

所用的氧化劑為過(guò)氧化氫或過(guò)硫酸銨，氧化劑的加入方式為分2～8批次加入。

反應(yīng)體系中苯胺的濃度為3.125mmol/L～37.5mmol/L,優(yōu)選為12.5～25.0mmol/L。

反應(yīng)體系中陰離子表面活性劑的濃度為6.25～37.5mmol/L，優(yōu)選為6.25～25.0mmoL/L；

反應(yīng)體系中蛋白質(zhì)的濃度為0.2～1.0g/L，優(yōu)選為0.6～1.0g/L；

反應(yīng)體系中氧化劑過(guò)氧化氫或過(guò)硫酸銨的濃度為20～120mmol/L，優(yōu)選為80～100mmol/L。

本發(fā)明的理想效果和優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明采用蛋白作為手性誘導(dǎo)劑制備手性聚苯胺,所使用的手性誘導(dǎo)劑來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉，節(jié)省反應(yīng)成本，又反應(yīng)溶液為水溶液，所需實(shí)驗(yàn)條件簡(jiǎn)單溫和環(huán)保；在蛋白的誘導(dǎo)下，產(chǎn)物聚苯胺的立體專一性好，收率高，因此具有一定的工業(yè)開(kāi)發(fā)價(jià)值。

附圖說(shuō)明

圖1為利用牛血紅蛋白誘導(dǎo)制備手性聚苯胺的圓二色光譜圖。

圖2為利用牛血清白蛋白誘導(dǎo)制備手性聚苯胺的圓二色光譜圖。