[發明專利]一種稀土鋱基金屬有機框架材料，合成方法及其在抗生素識別中的應用

有效

• 申請號: 201811223299.1
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109400895B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 李東升;魏君華;易經緯;趙君;蘭亞乾;劉云凌
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

本發明涉及一種稀土鋱基金屬有機框架材料，合成方法及其在抗生素識別中的應用。該金屬有機框架材料的化學分子式為{[Tb(TATAB)(H₂O)]·2H₂O}_n，TATAB為有機配體4,4′,4″?s?三嗪?1,3,5?三?間氨基苯甲酸。所述基本結構單元中含有一個游離的鋱離子和一個完整4,4′,4″?s?三嗪?1,3,5?三?間氨基苯甲酸，配體中的三個羧基脫去質子橋連相鄰的鋱離子，每個鋱離子與五個配體和一個水分子配位，其中兩個羧基分別連接兩個不同的鋱離子形成了三維網絡結構。該材料制備簡單，結構新穎，在水溶液中穩定，可以快速檢測水溶液中的甲硝唑(MDZ)、奧硝唑(ODZ)、羅硝唑(RDZ)、迪美唑(DTZ)。

技術領域

本發明具體涉及一種以4,4′,4″-s-三嗪-1,3,5-三-間氨基苯甲酸為有機配體、金屬鋱為金屬中心形成的金屬有機框架材料，以及室溫下通過檢測該化合物在含不同抗生素的水溶液體系中的熒光強度，來迅速的識別出甲硝唑(MDZ)、奧硝唑(ODZ)、羅硝唑(RDZ)、迪美唑(DTZ)。

背景技術

隨著對公共衛生和水質的日益關注，現在對檢測和清除廢水中的污染物的需求大大增加。廣泛用于治療人類和動物細菌感染的抗生素被認為是一種重要的有機污染物。抗生素的濫用已經導致了大量的抗生素殘留。在地表水和地下水中都檢測到各種抗生素，甚至在飲用水中也能檢測到。最近的研究表明，中國抗生素使用總量約為162000噸，隨著工業的發展和人口的增加，這一數字還在進一步增加。這些化學物質很難被自然降解。從水中監測和去除這些特定的污染物是相當重要的，具有挑戰性。到目前為止，對抗生素的檢測主要是基于儀器的方法，如液相色譜-串聯質譜法(LC-MS)，紫外檢測(LC-UV)，毛細管電泳(CE)，質譜(MS)，拉曼光譜(RS)，離子遷移光譜法(IMS)。然而，所有這些方法都是耗時、昂貴的，而且需要復雜的設備和訓練有素的人員。此外，抗生素的去除技術還不成熟，盡管各種方法包括光解、水解、熱解、技術氧化過程、生物降解等，都是基于化學處理的。因此，開發可移植、可靠和廉價的方法技術來檢測和去除抗生素污染物一直是一個大問題。

發明內容

本發明提供一種4,4′,4″-s-三嗪-1,3,5-三-間氨基苯甲酸Tb基金屬有機框架材料的合成及其在抗生素識別方面的應用，該金屬有機框架化合物屬于三斜晶系，空間群為P-1，基本結構單元中含有一個游離的鋱離子和一個完整4,4′,4″-s-三嗪-1,3,5-三-間氨基苯甲酸，配體中的三個羧基脫去質子橋連相鄰的鋱離子，每個鋱離子與五個配體和一個水分子配位，其中兩個羧基分別連接兩個不同的鋱離子形成了三維網絡結構。該化合物對甲硝唑(MDZ)、奧硝唑(ODZ)、羅硝唑(RDZ)、迪美唑(DTZ)具有熒光識別作用，并且可微量檢測，其結構新穎，合成簡單，檢測高效，適用于工業化生產。

一種4,4′,4″-s-三嗪-1,3,5-三-間氨基苯甲酸Tb基金屬有機框架材料(Tb-MOFs)的合成及其在抗生素識別方面的應用，其化學通式為：{[Tb(TATAB)(H₂O)]·2H₂O}_n，簡稱Tb-MOFs，其中n代表該材料的內部分子組成為最簡分子式的無限交替排列，TATAB為有機配體4,4′,4″-s-三嗪-1,3,5-三-間氨基苯甲酸。該金屬有機框架材料所使用的有機柔性配體的化學分子式為C₂₄H₁₈N₆O₆，其有機配體分子結構式如下：

該晶態材料屬于三斜晶系，空間群為P-1，晶胞參數為：α＝66.227°，β＝74.66°，γ＝88.39°。

所述的4,4′,4″-s-三嗪-1,3,5-三-間氨基苯甲酸Tb基金屬有機框架材料的制備方法，包括以下步驟：在密封條件下，有機配體的水溶液中，滴加氫氧化鈉溶液，加入硝酸鋱經由溶劑熱反應得到晶體結構的金屬有機框架材料。即4,4′,4″-s-三嗪-1,3,5-三-間氨基苯甲酸Tb基金屬有機框架材料。