[發(fā)明專利]一種基于雙邊8-羥基喹啉功能化柱[5]芳烴的金屬有機(jī)凝膠及其合成和應(yīng)用有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201910278843.0 | 申請(qǐng)日： | 2019-04-09 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN109824589B | 公開(kāi)（公告）日： | 2021-09-03 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 張有明;何俊霞;林奇;朱偉;曲文娟;房虎;姚虹;魏太保 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 西北師范大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | C07D215/26 | 分類號(hào)： | C07D215/26;C09K11/06;G01N21/64 |
| 代理公司： | 蘭州智和專利代理事務(wù)所(普通合伙) 62201 | 代理人： | 張英荷 |
| 地址： | 730070 甘肅*** | 國(guó)省代碼： | 甘肅;62 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 雙邊 羥基 喹啉 功能 芳烴 金屬 有機(jī) 凝膠 及其 合成 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于雙邊8?羥基喹啉功能化柱[5]芳烴的金屬有機(jī)凝膠，是將雙邊8?羥基喹啉功能化柱[5]芳烴與金屬鋁離子Al3+按一定比例加入到DMSO?H2O混合溶劑中，形成具有黃綠色聚集態(tài)誘導(dǎo)熒光的穩(wěn)定金屬凝膠。在外部環(huán)境的刺激作用下，金屬凝膠具有多重刺激響應(yīng)性能：當(dāng)向金屬凝膠中加入Fe3+時(shí)，金屬凝膠的聚集態(tài)被破壞，黃綠色聚集態(tài)誘導(dǎo)熒光猝滅；當(dāng)向金屬凝膠中加入酸時(shí)，金屬凝膠的聚集態(tài)也會(huì)被破壞，黃綠色聚集態(tài)誘導(dǎo)熒光猝滅；當(dāng)溫度達(dá)到轉(zhuǎn)溶溫度時(shí)，金屬凝膠黃綠色聚集態(tài)誘導(dǎo)熒光猝滅。因此，該金屬凝膠可作為一種刺激響應(yīng)材料，可用作鐵離子的檢測(cè)和去除，也可用作酸堿及溫度調(diào)控的熒光可逆開(kāi)關(guān)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種超分子金屬有機(jī)凝膠的合成，尤其涉及一種基于雙邊8-羥基喹啉功能化柱[5]芳烴的金屬有機(jī)凝膠金屬的合成；本發(fā)明同時(shí)涉及該金屬凝膠的多重刺激響應(yīng)性能及其用。
背景技術(shù)
超分子凝膠逐漸發(fā)展成為一類具有廣闊應(yīng)用前景的功能性材料。通過(guò)對(duì)凝膠因子的設(shè)計(jì)，使其具備刺激響應(yīng)性能，可使超分子凝膠能對(duì)溫度、酸堿和離子分子等條件進(jìn)行響應(yīng)。大部分超分子凝膠利用的是氫鍵或者是分子堆積作用，但配位鍵在超分子化學(xué)中具有同樣重要的作用。隨著超分子凝膠的不斷發(fā)展，金屬凝膠作為一個(gè)新的分支隨之出現(xiàn)，這類凝膠體系獲得了越來(lái)越多的關(guān)注。近年來(lái)，利用有機(jī)配體和金屬離子之間的配位作用制備的金屬凝膠，具有許多非常特殊的性質(zhì)，例如光電、催化、氧化還原響應(yīng)性、傳感、吸附等性質(zhì)。這些性質(zhì)的獲得使金屬凝膠為材料科學(xué)的研究開(kāi)拓了一個(gè)新的分支領(lǐng)域。
自然界中，許多生物都具有其特定的應(yīng)激響應(yīng)性。人類受到自然界的啟發(fā)后，開(kāi)發(fā)了基于聚合物高分子材料的智能執(zhí)行器，并且成功地設(shè)計(jì)出多種結(jié)構(gòu)和多重刺激響應(yīng)性的智能執(zhí)行器。刺激響應(yīng)性的智能執(zhí)行器是指材料在受到外界環(huán)境變化的刺激變化時(shí)，例如光、電、濕度、溫度、pH、磁場(chǎng)以及離子強(qiáng)度等，材料會(huì)做出一定的響應(yīng)（形狀、顏色或尺寸的變化）的器件，但是，目前大多數(shù)的智能執(zhí)行器只具有單一的刺激響應(yīng)性能，而且響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)。因此，需要設(shè)計(jì)并發(fā)展出具有多重刺激響應(yīng)性的智能執(zhí)行器，這樣將會(huì)大大擴(kuò)展刺激響應(yīng)性智能執(zhí)行器的潛在應(yīng)用領(lǐng)域。此外，如果將超分子凝膠和超分子金屬凝膠應(yīng)用于這種基于刺激響應(yīng)性智能執(zhí)行器中，又將是材料科學(xué)領(lǐng)域的一大進(jìn)步。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于雙邊8-羥基喹啉功能化柱[5]芳烴的金屬有機(jī)凝膠的制備方法；
本發(fā)明的另一目的對(duì)上述基于雙邊基于8-羥基喹啉功能化柱[5]芳烴的金屬有機(jī)凝膠的多重刺激響應(yīng)性能及應(yīng)用進(jìn)行研究。
一、金屬凝膠DQP-AlG的制備
1、雙邊8-羥基喹啉功能化柱[5]芳烴的合成
雙邊8-羥基喹啉功能化柱[5]芳烴DQP的合成：在乙腈溶液中，N2保護(hù)下，在碘化鉀和無(wú)水碳酸鉀催化作用下，雙邊四個(gè)碳的柱[5]芳烴（P5C4）與8-羥基喹啉以1:2.5~1:3的摩爾比，于90~100℃下攪拌反應(yīng)70~72h，反應(yīng)結(jié)束后柱層析純化，得到淡黃色固體即為目標(biāo)產(chǎn)物。標(biāo)記為DQP。其結(jié)構(gòu)式如下：
碘化鉀的用量為雙邊四個(gè)碳柱[5]芳烴摩爾量的0.5~1倍；
無(wú)水碳酸鉀的用量為雙邊四個(gè)碳柱[5]芳烴摩爾量的9.5~10倍；
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