[發明專利]DBSA膠束體系中環糊精誘導生物催化制備手性聚苯胺的方法

有效

• 申請號: 201410299865.2
• 申請日: 2014-06-26
• 公開（公告）號: CN104098768A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 陳建波;郭紅沖;徐毅
• 申請（專利權）人: 上海師范大學
• 主分類號: C08G73/02
• 分類號: C08G73/02
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 周云

技術領域

本發明涉及化學和生物化學領域，具體為一種在DBSA(十二烷基苯磺酸)形成的膠束中通過加入β-環糊精或其衍生物進行誘導并利用血紅蛋白生物催化制備手性聚苯胺的方法。

背景技術

在眾多導電聚合物中，聚苯胺原料易得、結構和性能可控、合成簡便、環境穩定性好,是當前最具有應用前景的導電聚合物之一，擴展了聚合物的應用范圍，而手性導電聚合物的產生又為功能材料開辟了一個嶄新的領域。近些年來，手性導電聚合物在化學和生物傳感器，表面修復電極，手性分離和手性識別等方面有著很好的應用前景。

傳統合成手性導電聚苯胺的方法主要有以下幾種：(1)電化學合成：在左(或右)旋樟腦磺酸的存在下，采用電化學的方法使苯胺單體聚合形成單一螺旋結構的導電聚苯胺；(2)化學合成：將強氧化劑過硫酸銨直接加入到含有左(或右)旋樟腦磺酸的苯胺溶液中，形成手性聚苯胺；(3)二次摻雜法：是指先用化學法合成本征態聚苯胺，然后將本征態聚苯胺分別溶于含有左(或右)旋樟腦磺酸的N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N-N-二甲基甲酰胺(DMF)或二甲亞砜(DMSO)等有機溶劑中，利用樟腦磺酸誘導本征態聚苯胺采用單一螺旋構型重排，形成手性聚苯胺；(4)采用手性單體的對映體選擇聚合制備手性聚苯胺。研究發現運用電化學法或化學法合成得到的聚苯胺異構化或過氧化副產物多，過硫酸銨等強氧化劑和其他有機溶劑的使用容易造成環境污染，二次摻雜法則步驟較為繁瑣。上述這些合成方法都需要高濃度的樟腦磺酸存在，并且合成得到的聚苯胺鏈剛性很強，溶解性差，在大多數溶劑中都不溶，使得產物的可加工性差，限制了其在工業上的應用。而手性單體的制備過程繁瑣，且價格昂貴。

近年來研究者發現酶催化合成水溶性聚苯胺的方法反應條件溫和，且無污染又環保，逐漸受到人們的重視。常用的生物催化劑，具有共同的結構特點---都屬于含鐵卟啉的血紅素蛋白。然而天然過氧化物酶價格昂貴，且容易失活，因此由于成本較高限制了其在大規模生產中的應用。

針對以上問題，我們進行了在膠束體系中通過加入β-環糊精誘導和血紅蛋白催化合成手性聚苯胺的研究。β-環糊精是由葡萄糖通過1,4-糖苷鍵相連形成的一類筒狀化合物，具有疏水的空腔和親水的表面，使得β-環糊精容易形成各種結構并能改變某些化合物的性能，例如增溶客體分子和選擇性定向分子的特性。近十多年來，由環糊精介導的新型聚合反應在改進聚合物材料原有合成工藝，調節聚合物結構，提高產物性能等方面獨特優勢的逐漸顯現，越來越引起研究者們的重視。

發明內容

本發明的目的是提供一種在DBSA膠束體系中通過加入β-環糊精或其衍生物誘導，血紅蛋白生物催化制備手性聚苯胺的方法。

本發明的目的是這樣實現的：

DBSA膠束體系中環糊精誘導生物催化制備手性聚苯胺的方法，包括下列步驟：

(1)將β-環糊精或其衍生物溶解于含有pH2.0的檸檬酸-磷酸氫二鈉緩沖溶液中，分別加入DBSA和苯胺單體后進行攪拌；

(2)加入血紅蛋白的水溶液，攪拌均勻；

(3)隨后加入氧化劑過氧化氫溶液，得到終反應體系；

(4)常溫攪拌反應2～24小時，得到手性聚苯胺。

步驟(1)所述β-環糊精衍生物包括甲基-β-環糊精、羥丙基-β-環糊精和磺丁基-β-環糊精。

步驟(1)中苯胺與DBSA的摩爾比為1：0.67～2。

步驟(2)所述血紅蛋白優選牛血紅蛋白。

苯胺、DBSA、環糊精、過氧化氫、血紅蛋白的用量比為1mmol：0.67～2.0mmol：0.4～1.6mmol:1.6～9.6mmol：6～64mg。

終反應體系中β-環糊精或其衍生物濃度為5～20mmol/L，優選為5～15mmol/L。

終反應體系中保持苯胺的濃度為5～35mmol/L，優選為10～20mmol/L。

終反應體系中DBSA的濃度為8.38～25.0mmol/L，優選為12.5～25.0mmoL/L。

終反應體系中血紅蛋白的濃度為0.08～2g/L，優選為0.2～0.6g/L。

終反應體系中過氧化氫的濃度為20～120mmol/L，優選為50～100mmol/L。