[發(fā)明專利]一種超分子聚合物凝膠及其金屬配合物的制備和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010192375.8
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111533918B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏太保;趙琪;林奇;鞏冠斐;朱偉;曲文娟;姚虹;張有明
• 申請（專利權(quán)）人: 西北師范大學(xué)
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;C08J3/075;C09K11/06;G01N21/64;C08L87/00
• 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

本發(fā)明設(shè)計并合成了一種超分子聚合物凝膠BTG，是以α?萘乙酰肼功能化的均苯三甲酰氯為主體，4?氨基吡啶功能化的均苯三甲酰氯為客體，在DMSO?H₂O體系中通過主客體相互作用組裝而得。BTG具有良好的聚集誘導(dǎo)發(fā)光特性，當激發(fā)波長為300nm時，BTG發(fā)出白色熒光。向BTG中加入相同當量的一系列金屬離子水溶液，只有Fe³⁺能使BTG的熒光猝滅，因此可用于熒光識別Fe³⁺。在BTG中加入Fe³⁺配位形成穩(wěn)定的金屬超分子配合物凝膠BTG?Fe，BTG?Fe可以單一選擇性熒光打開檢測F^?。另外，BTG的干凝膠粉末可以從水溶液中很好地吸附和分離Fe³⁺，并且基于BTG制備的凝膠薄膜還可以作為一種智能熒光材料。

本發(fā)明涉及一種超分子聚合物凝膠，尤其涉及一種基于均苯三甲酰氯功能化的主客體組裝而成的超分子聚合物凝膠；本發(fā)明還涉及基于該超分子聚合物凝膠的金屬配合物；本發(fā)明涉及該超分子聚合物凝膠及其金屬配合物在熒光識別鐵離子和氟離子的應(yīng)用，屬于有機合成技術(shù)領(lǐng)域和離子檢測領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在過去的十年中，聚集誘導(dǎo)發(fā)射(AIE)在生物探針、化學(xué)傳感、光電子系統(tǒng)、刺激反應(yīng)等領(lǐng)域有著很好的應(yīng)用前景。AIE是一種與發(fā)色團聚集有關(guān)的有趣的光物理現(xiàn)象，最早由唐本忠等人提出，引起了人們的廣泛關(guān)注。同時，AIE也是一種發(fā)光現(xiàn)象，由于分子內(nèi)運動的限制(如分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)、分子內(nèi)振動等)，聚集體分子呈現(xiàn)出增強的發(fā)光特性。其獨特的光物理性質(zhì)，也引起了人們的極大興趣。

鐵是植物和動物體中的重要微量元素，尤其是Fe³⁺在細胞代謝、酶催化、血紅蛋白中的氧轉(zhuǎn)運中發(fā)揮重要作用，作為酶促反應(yīng)的輔因子Fe³⁺異常的波動是貧血、帕金森病、血色素沉著、關(guān)節(jié)炎、肝炎、糖尿病和癌癥等疾病的主要影響因素之一。Fe³⁺也是環(huán)境污染的主要來源，因此，F(xiàn)e³⁺的測定對早期鑒定和診斷上述疾病以及監(jiān)測環(huán)境污染具有重要的意義。此外，氟離子 (F^-) 是生物系統(tǒng)中最重要的離子之一，由于其在生物過程和人體健康中的重要作用而受到越來越多的關(guān)注。氟攝入被認為是一把雙刃劍。適當?shù)姆鷶z入可預(yù)防齲齒和氟骨癥，而過量的氟攝入可能導(dǎo)致急性胃疾病、骨氟中毒和腎臟疾病，可能導(dǎo)致死亡，因此，需要敏感和準確地檢測和監(jiān)測環(huán)境中的氟離子。近年來，研制準確、靈敏、優(yōu)良的用于串聯(lián)監(jiān)測Fe³⁺和F^-的水溶性傳感器受到了人們的廣泛關(guān)注。盡管已經(jīng)探索了多種方法，但是具有高選擇性、超靈敏度和易于制造新型傳感器的開發(fā)仍然是一個令人感興趣的挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種超分子聚合物凝膠；

本發(fā)明的另一目的是提供一種基于上述超分子聚合物凝膠的金屬超分子配合物；

本發(fā)明的還有一個目的是提供上述超分子聚合物凝膠及其金屬超分子配合物在Fe³⁺和F^-檢測中的應(yīng)用。

一、超分子聚合物凝膠BTG的制備

主體QT的制備：以乙醇為溶劑，α-萘乙酸甲酯和水合肼以1:1.6~1:1.8的摩爾比于80~85℃回流攪拌20~24小時后，冷卻析出抽濾，得到α-萘乙酰肼；以DCM做溶劑為溶劑，α-萘乙酰肼與均苯三甲酰氯以1:3.3~1:3.5的摩爾比，在室溫下攪拌20~24小時，冷卻析出抽濾，用DMF和乙醇重結(jié)晶得主體化合物QT。

客體QB的制備：以DMF為溶劑，均苯三甲酰氯和4-氨基吡啶以1:3.3~1:3.5的摩爾比，在室溫下攪拌20~24小時，反應(yīng)結(jié)束后減壓抽濾，用DMF和水重結(jié)晶得客體化合物QB。