[發明專利]一種基于喹啉功能化柱[5]芳烴的金屬配位凝膠及其制備與應用

有效

• 申請號: 202111517251.3
• 申請日: 2021-12-13
• 公開（公告）號: CN114149367B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 林奇;賈鈺;魏太保;張有明;姚虹
• 申請（專利權）人: 西北師范大學
• 主分類號: C07D215/20
• 分類號: C07D215/20;B01J13/00;C09K11/06;G01N21/64
• 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

本發明提供了一種基于喹啉功能化柱[5]芳烴金屬配位凝膠，是將5?羥基喹啉功能化柱[5]芳烴與與銀離子配位形成金屬凝膠PQ?AG，該金屬凝膠可多通道，超靈敏檢測肼/水合肼。將該凝膠充分暴露在肼/水合肼蒸汽中，PQ?AG的熒光顏色由藍色到熒光猝滅，裸眼條件下PQ?AG由白色凝膠變為黑色凝膠。這是由于肼/水合肼接觸金屬凝膠后破壞了PQ5與Ag⁺的配位作用，導致凝膠塌陷，熒光顏色及裸眼下凝膠顏色發生變化，從而實現對肼/水合肼的超靈敏檢測，檢測限可達到2.68×10^?8M。

技術領域

本發明涉及一種基于喹啉功能化柱[5]芳烴的金屬配位凝膠及其制備方法；本發明同時涉及該金屬配位凝膠在檢測肼/水合肼中的應用，屬于化學合成領域及有毒氣體檢測領域。

背景技術

肼/水合肼作為一種重要的精細化工原料，主要用于合成發泡劑；也用作鍋爐和反應釜的脫氧和脫二氧化碳的清洗處理劑；在醫藥工業中用于生產抗結核、抗糖尿病的藥物；在農藥工業中用于生產除草劑、植物生長調和劑和殺菌、殺蟲、殺鼠藥；此外它還可用于生產火箭燃料、重氮燃料、橡膠助劑等。但肼/水合肼不僅會造成水體污染，而且接觸肼/水合肼蒸氣，刺激呼吸道，引起頭暈、惡心和中樞神經系統興奮，刺激眼睛可致永久性損害，并且具有致癌性。目前，關于檢測肼/水合肼檢測方法的報道有氣相色譜法、熒光分析法、希夫堿反應法等。常用的儀器檢測方法價格昂貴，操作不便；而且，已經開發出了用于檢測肼/水合肼的檢測方法，大多數只能在溶液中進行檢測。因此，迫切需要開發多種方法同時檢測肼/水合肼的新型材料。近年來，隨著刺激響應凝膠的發展，特別是金屬凝膠因其作為生物和化學探針以及在許多其他領域的潛在應用而受到廣泛關注。

由于對有毒氣體的檢測人類健康和環境保護至關重要。本發明報道了一種將喹啉功能化柱[5]芳烴與銀離子配位形成金屬凝膠。該凝膠可以通過裸眼，熒光檢測肼/水合肼，具有方便快捷，且檢測限低的優點。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于喹啉功能化柱[5]芳烴的金屬配位凝膠及其制備方法；

本發明的另一目的是提供該金屬配位凝膠在檢測肼/水合肼中的應用。

一、金屬配位凝膠

本發明基于喹啉功能化柱[5]芳烴的金屬配位凝膠，分子式為[AgC₆₉H₇₂N₂O₁₂]⁺_n，其結構式為：

該金屬配位凝膠是依靠弱相互作用力形成的配位聚合物凝膠，是一個無限鏈結構。

本發明基于喹啉功能化柱[5]芳烴的金屬配位凝膠的制備方法，是將主體分子5-羥基喹啉功能化柱[5]芳烴PQ5加入DMSO和H₂O混合液中，再加入Ag⁺，加熱至120℃，靜5分鐘，冷卻至室溫，即得到白色的金屬配位凝膠PQ-AG。其中，5-羥基喹啉功能化柱[5]芳烴和Ag⁺的摩爾比為1:1.5~1:2.5。DMSO和H₂O混合液中，水的體積含量為15%~25%。

5-羥基喹啉功能化柱[5]芳烴的結構式為：

5-羥基喹啉功能化柱[5]芳烴的合成參考文獻：Y.?Jia,?J.?-?P.?Hu,?L.-R.Dang,?H.?Yao,?B.?B.?Shi,?Y.-M.?Zhang,?T.-B.?Wei,?and?Q.?Lin,? ACS?Sustainable?Chem.?Eng.?2021,?9,?48,?16203-16209。