[發明專利]一類檢測鐵離子的后修飾金屬-有機骨架材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201910495946.2
• 申請日: 2019-06-10
• 公開（公告）號: CN110240707B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 武鵬彥;皇甫夢潔;何譽美;梁麗麗;王健
• 申請（專利權）人: 江蘇師范大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 周敏

本發明公開了一類檢測鐵離子的后修飾金屬?有機骨架材料及其制備方法與應用。該金屬?有機骨架材料是以金屬離子Tb³⁺為節點，以5?羥基間苯二甲酸為有機連接配體，通過水熱法制得金屬?有機骨架材料Tb?HIA，并用丙烯酰氯對Tb?HIA進行后修飾得到，所述的金屬?有機骨架材料Tb?HIA的化學式為：[M_m(L)_n·(H₂O)_q(NO₃)]，式中，L為5?羥基間苯二甲酸，M為金屬離子Tb³⁺；m、n和q分別為金屬離子、有機連接配體和水分子的個數，其中，m＝1，n＝1，q＝5。本發明提供的材料對三價鐵離子的檢測具有高選擇性，可用作檢測三價鐵離子的熒光探針；本發明的制備工藝簡單，環境友好，成本低，易于大規模制備。

技術領域

本發明涉及金屬-有機骨架材料領域，具體涉及一類檢測鐵離子的后修飾金屬-有機骨架材料及其制備方法與應用。

背景技術

鐵是人體必需的元素之一，作為細胞中普遍存在的金屬，鐵對各種細胞的功能有著重要的作用，例如RNA和DNA合成中的電子轉移以及氧代謝。但是，人體中鐵的過量和缺乏都會導致各種生物學疾病，如遺傳性色素沉著癥、肝硬化、貧血等，只有正常含量的鐵才能保證人體健康。所以發展有效地、高靈敏和具有專一性的鐵離子探針材料在臨床上和生理醫學上具有重要的指導意義。

然而，設計合成出具有高選擇性、高靈敏性并且能有效地識別鐵離子的檢測技術在目前仍然是一個極具挑戰的課題。經過科學工作者的不懈努力，已經形成了原子吸收法、極譜法、重鉻酸鉀法、容量法、分光光度法等傳統鐵離子的檢測方法，但我們發現，以上的這些方法往往存在操作復雜，靈敏度低，不能對微量鐵進行檢測等不足。為了實現對Fe³⁺離子的高靈敏度，選擇性和準確性的檢測，許多基于熒光和比色檢測Fe³⁺的方法被建立。但是，目前絕大部分的鐵離子識別的熒光探針材料要真正應用到現實生產生活中，科學工作者還需解決如下問題：

1.已報道的部分探針材料往往受限于其它重金屬離子，如Cu²⁺，Al³⁺和Cr³⁺等對識別過程的干擾，設計和簡便的制備專一性對鐵離子的探針刻不容緩，具有重要意義；

2.大多數的小分子探針只能適用于有機溶劑體系或有機/水混合體系，不能適用于純水體系中，因此開發能夠在純水體系中檢測鐵離子的探針在目前的研究中還有待提高；

3.現在大部分高選擇性的鐵離子探針作用機理尚未完全清楚。

發明內容

本發明的目的之一是提供一類檢測鐵離子的后修飾金屬-有機骨架材料，價格便宜，能專一性檢測鐵離子。

本發明的目的之二是提供一種上述檢測鐵離子的后修飾金屬-有機骨架材料的制備方法，工藝簡單，可大規模生產。

為實現上述目的之一，本發明采用的技術方案是：一類檢測鐵離子的后修飾金屬-有機骨架材料，以金屬離子Tb³⁺為節點，以5-羥基間苯二甲酸(H₂HIA)為有機連接配體，通過水熱法制得一例金屬-有機骨架材料Tb-HIA，并用丙烯酰氯對Tb-HIA進行后修飾，得到三維金屬-有機骨架材料Tb-HIAAC；

其反應通式如下：

Tb³⁺+H₂HIA→Tb-HIA

所述的金屬-有機骨架材料Tb-HIA的化學式為：[M_m(L)_n·(H₂O)_q(NO₃)]，式中，

L為有機連接配體H₂HIA，5-羥基間苯二甲酸，其結構式見式Ⅰ；