[發明專利]一種用于雙氫青蒿酸制備青蒿素的Pt@PCN-224光催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201910626852.4
• 申請日: 2019-07-12
• 公開（公告）號: CN110327984B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 張亮亮;劉振國;陳妍慧;李佳佩
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B01J31/28
• 分類號: B01J31/28;C07D493/20
• 代理公司: 無錫市天宇知識產權代理事務所(普通合伙) 32208
• 代理人: 周舟

Pt@PCN?224及其衍生物，作為雙氫青蒿酸制備青蒿素的光催化劑使用，同時提供其制備方法，屬于金屬有機框架材料制備和應用領域；利用MOFs比表面積大、孔隙度高的優勢，將其作為載體，并將卟啉和Pt納米顆粒協同用做光催化劑，相互作用保證了催化劑的高活性及高選擇性，有利于提高其催化作用；用生物合成前體(青蒿酸)進行光化學半合成，從而降低青蒿素提取或全合成成本；用于雙氫青蒿酸制備青蒿素的Pt@PCN?224光催化劑制備方法簡單，可操作性強。

技術領域

本發明屬于金屬有機框架材料制備及其應用領域，具體涉及一種用于雙氫青蒿酸制備青蒿素的Pt@PCN-224光催化劑及其制備方法。

背景技術

金屬有機框架材料（Metal Organic Frameworks）,簡稱MOFs，是一種由金屬離子或金屬簇與有機配體通過配位鍵鍵合形成的具有周期性網絡結構的多孔材料。其具有高孔隙率，大比表面積，可設計和可調控的骨架結構等優點，基于以上優勢，MOFs開始逐漸被研究人員所重視。近十幾年來，MOFs在熒光、催化、氣體吸附與分離、質子導體、藥物運輸等方面顯示出巨大的應用前景。

瘧疾是具有嚴重危害的世界性的流行病，全球每年約有三億多人感染瘧疾。考慮到青蒿素聯合療法是當下治療瘧疾最有效的手段，也是抵抗瘧疾耐藥性效果最好的藥物，世界衛生組織建議將以青蒿素為基礎的聯合療法(ACTs)作為一線藥物。商用的青蒿素主要來自于植物提取物，從青蒿中提取青蒿素的方法是以萃取原理為基礎，主要有乙醚浸提法和溶劑汽油浸提法。青蒿素的提取方法雖多，但弊端卻不少。且天然植物中青蒿素的含量受地理環境、采集時間、采集部位、氣溫和施肥等因素的影響很大，這也進一步增加了提取的難度。與之相對的，通過化學途徑合成青蒿素的難度也非常大。如何高效的合成青蒿素也成為當前亟待解決的難題。

降低青蒿素提取或全合成成本的一種有效方法是利用生物合成前體(青蒿酸)進行光化學半合成。反應開始于雙氫青蒿酸與¹O₂的氧化反應，生成烯丙基氫過氧化物中間體。然后中間產物經過系列中間反應，并進行最后一個環閉合步驟，得到最終產物青蒿素?？梢姽饷艋a生的¹O₂是許多有機轉化的關鍵步驟，也是從雙氫青蒿酸中半同步合成青蒿素的重要環節。同時許多光敏劑（如金屬納米顆粒、卟啉及其衍生物）已被報道能有效地生成¹O₂。然而單獨的金屬納米顆料、卟啉及其衍生物作為光催化劑使用，仍存在成本高或者產率及轉化率較低的問題。

發明內容

針對上述技術問題，本發明公開一種用于雙氫青蒿酸制備青蒿素的Pt@PCN-224光催化劑及其制備方法，制備方法簡單且有效催化雙氫青蒿酸向青蒿素的轉化。

本發明的技術方案是：

Pt@PCN-224及其衍生物，作為雙氫青蒿酸制備青蒿素的光催化劑使用。其衍生物是指其金屬衍生物，優選Pt@PCN-224-Co，Pt@PCN-224-Ni，Pt@PCN-224-Zn。

Pt@PCN-224及其衍生物的制備方法，包括如下步驟：

（1）將N, N-二甲基乙酰胺和乙酸混合，得到混合溶液A1，將Zr6金屬簇溶解于混合溶液A1，得到混合溶液A；

（2）將四羧酸苯基卟啉或其金屬衍生物溶解于體積為混合溶液A1一半的N, N-二甲基乙酰胺，得到混合溶液B；

（3）將Pt 納米顆粒溶解于體積為混合溶液A1一半的N, N-二甲基乙酰胺，得到混合溶液C；

（4）將B、C在攪拌條件下加入混合溶液A中，三者完全混合；

（5）通過離心分離收集初步產物，用N, N-二甲基乙酰胺洗滌，再用丙酮洗滌，干燥，得到最終產物Pt@PCN-224或其衍生物；

其中：