[發明專利]一種通過摻雜樟腦磺酸根離子合成手性導電聚合物的方法及其應用

有效

• 申請號: 201710129976.2
• 申請日: 2017-03-07
• 公開（公告）號: CN106990154B
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 孔泳;于茵
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: G01N27/48
• 分類號: G01N27/48;C08G73/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種通過摻雜樟腦磺酸根離子合成手性導電聚合物的方法及其應用，包括以下步驟：電聚合摻雜樟腦磺酸根離子的聚合物膜、過氧化聚合物復合膜、電化學法識別色氨酸對映體。本發明的有益效果是：制備摻雜樟腦磺酸根離子聚合物的方法簡便易行，制備過程環保無污染，且該過氧化聚合物復合膜修飾電極能高效地識別色氨酸對映體。

技術領域

本發明涉及一種通過摻雜樟腦磺酸根離子合成手性導電聚合物的方法及其應用，屬于電化學分析和生物技術領域。

背景技術

由于手性工程的崛起，所以發展經濟、快速、靈敏和實時的手性識別技術顯得十分必要。手性傳感器作為一個重要的發展趨勢，可應用于過程檢測、過程控制和臨床診斷等生產生活中，引起了人們的廣泛關注。

導電聚合物又稱導電高分子，是指通過摻雜等手段，能使得電導率在半導體和導體范圍內的聚合物。通常指本征導電聚合物，這一類聚合物主鏈上含有交替的單鍵和雙鍵，從而形成了大的共軛π體系。π電子的流動產生了導電的可能性。沒有經過摻雜處理的導電聚合物電導率很低，屬于絕緣體。導電聚合物材料不僅僅具有金屬和無機半導體的各項特性，還具有電化學氧化還原活性。常用的導電聚合物電極材料有：聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等。

作為開創了手性大分子全新領域的手性導電高分子聚合物，對科學研究者產生了極大的吸引力。手性導電高分子聚合物的優點在于：導電性能佳；在溶液里，能體現其良好的承受pH值發生轉變的能力；在溶液里，具有出色的氧化還原性；良好的手性選擇性；優異的分子識別能力。這些能力使其將來會在電化學開關、手性色譜、手性化學傳感器、膜層析技術及表面修飾電極等領域得到廣泛發展。當作為手性基質或手性電極材料對具備手性的導電有機高分子聚合物進行使用時，后者具有獨特的力學、電學和電化學特性會在使用過程中被表現出來。利用能被聚合物骨架官能團吸附的特性，微粒、動植物體內的薄膜與納米纖維等都可以運用它們制作，應用這些功能，可以在特定分子的識別、提純開展上開拓更廣闊的空間。

樟腦磺酸是一種手性有機酸，天然樟腦是用樟樹作原料，經水蒸氣蒸餾、分餾和升華等操作得到的，為右旋體，合成產物為消旋體。10-樟腦磺酸是樟腦經過磺化反應而得到的。

本發明選用單體分子作為基質材料進行摻雜處理，將手性陰離子摻雜到單體分子的聚合反應中。實驗通過電化學手段使單體分子在(+)-10-樟腦磺酸水溶液中進行聚合，形成樟腦磺酸根離子摻雜的聚合物復合膜材料，并應用于電化學識別色氨酸對映體。

發明內容

本發明的目的在于將手性陰離子摻雜到單體分子的聚合反應中，合成手性導電聚合物并將其應用于電化學手性識別的研究。

本發明所述一種通過摻雜樟腦磺酸根離子合成手性導電聚合物的方法及其應用，包括以下步驟：

a、電聚合摻雜樟腦磺酸根離子的聚合物膜：將單體分子溶解在(+)-10-樟腦磺酸溶液中混合均勻配制成單體混合液，實驗采用三電極體系，玻碳電極(直徑3mm)為工作電極，鉑片電極為對電極，飽和甘汞電極(SCE)為參比電極，將其浸入混合液中，施加相應電流進行恒電流聚合，得到摻雜樟腦磺酸根離子的聚合物膜修飾電極。

b、過氧化聚合物復合膜：實驗采用三電極體系，聚合物復合膜修飾電極為工作電極，鉑片電極為對電極，飽和甘汞電極(SCE)為參比電極，將其浸入磷酸鹽緩沖溶液中，進行循環伏安掃描，得到過氧化的聚合物復合膜修飾電極。

c、電化學法識別色氨酸對映體：實驗采用三電極體系，過氧化聚合物復合膜修飾電極為工作電極，鉑片電極為對電極，飽和甘汞電極(SCE)為參比電極，將其分別浸入配制的L-/D-色氨酸溶液中，靜置后進行差分脈沖掃描。

進一步，步驟a中混合液中(+)-10-樟腦磺酸的濃度為0.01～0.5M，單體的濃度為0.05～2.0M，進行恒電流聚合，施加電流為0.3mA，電聚合時間為10～600s。