[發明專利]一種功能化三柱[5]芳烴化合物及其合成和應用

有效

• 申請號: 201911031040.1
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN110746329B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 林奇;王中會;孫小文;魏太保;張有明;姚虹
• 申請（專利權）人: 西北師范大學
• 主分類號: C07C323/52
• 分類號: C07C323/52;C07C319/20;C09K11/06;G01N21/64;B01J20/22
• 代理公司: 蘭州智和專利代理事務所(普通合伙) 62201
• 代理人: 張英荷

本發明公開了一種功能化三柱[5]芳烴化合物制備方法，是由水合肼功能化的柱[5]芳烴和對羥基苯甲醛功能化的柱[5]芳烴在DMF中反應，再經過分離提純而得。核磁滴定實驗表明，本發明制備的功能化三柱[5]芳烴化合物在d6?DMSO中和甲基紫精發生絡合，從而實現了其對甲基紫精的吸附，因此用吸附去除環境中甲基紫精，吸附率達到91.2%。紫外吸收光譜表明，在2×10^?3 mmol/L~2×10^?2 mmol/L的濃度范圍內，功能化三柱[5]芳烴化合物溶液的紫外吸光度與甲基紫精濃度呈線性關系，因此實現了對水樣中甲基紫精含量的定量監測。

技術領域

本發明涉及一種雙酰腙功能化柱[5]芳烴，尤其涉及水合肼功能化的柱[5]芳烴、對羥基苯甲醛功能化柱[5]芳烴，本發明同時還涉及雙酰腙功能化柱[5]芳烴在溶液中單一選擇性熒光識別甲基紫精，屬于超分子有機科研領域。

背景技術

隨著社會的發展，人們對于農藥的利用越來多，所以也出現了各種各樣的問題，例如，對環境的污染，有農藥對人體的危害等。所以實現對殘留農藥的降解或者吸附是非常有必要的。甲基紫精（BCK），又名百草枯，是一種快速滅生性除草劑，具有觸殺作用和一定內吸作用，能迅速被植物綠色組織吸收，使其枯死而，對非綠色組織沒有作用。在土壤中迅速與土壤結合而鈍化，對植物根部及多年生地下莖及宿根無效。百草枯對人毒性極大，且無特效解毒藥，口服中毒死亡率極高。因此，對甲基紫精檢測和吸附處理具有極高的利用價值。

發明內容

本發明的目的是提供一種功能化三柱[5]芳烴化合物的結構和制備方法；

本發明的另一目的是提供上述功能化三柱[5]芳烴化合物在檢測和吸附環境中甲基紫精的應用。

一、功能化三柱[5]芳烴及其合成

功能化三柱[5]芳烴化合物的合成：以冰醋酸作催化劑，在DMF溶劑中，水合肼功能化的柱[5]芳烴與對羥基苯甲醛功能化柱[5]芳烴以1:2的摩爾比，于100 ml的圓底燒瓶中140回流反應70~72h；反應停止后冷卻至室溫，抽濾，柱層析分離純化，得到淡黃色產物即為功能化三柱[5]芳烴化合物。

水合肼功能化的柱[5]芳烴的合成參見文獻[ACS Sustainable Chem Eng. 2018,6, 8775-8781.]標記為TP2；其結構式為：

對羥基苯甲醛功能化柱[5]芳烴的合成參見文獻[New J Chem, 2018,42, 1271-1275.]標記為I；其結構式為：

所得功能化三柱[5]芳烴化合物標記為TP2-I，其結構式為：

催化劑冰醋酸的用量為兩種功能化柱[5]芳烴總摩爾量的0.05~0.06倍。

二、功能化三柱[5]芳烴化合物的對甲基紫精的識別和吸附性能

1、對甲基紫精的熒光識別性能

移取一定量的主體TP2-I，配置成d6-DMSO 溶液中（c=10mg/ml）。當向主體溶液中加入60.75倍當量甲基紫精DMSO溶液（1×10^-4 mol·L^-1）時，主體TP2-I溶液的熒光猝滅（如圖1所示），而且TP2-I溶液的顏色變為紅色。

熒光滴定實驗表明，當向主體TP2-I溶液中加入甲基紫精時，隨著甲基紫精濃度的不斷增加，熒光強度逐漸下降，當加到60.75倍當量時熒光強度基本保持不變（如圖2所示），并且最低檢測限為9.33×10^-7 M（如圖3所示）。