[發明專利]手性鎳基配合物的制備方法及其電化學檢測葡萄糖的應用

有效

• 申請號: 202210033574.3
• 申請日: 2022-01-12
• 公開（公告）號: CN114230807B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: 李東升;王延江;習本軍;劉暢;王斌;胡付超;伍學謙;吳亞盤;趙君
• 申請（專利權）人: 三峽大學;湖北三峽實驗室
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;G01N27/26
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

本發明提供了手性鎳基配合物的制備方法及其電化學檢測葡萄糖的應用，屬于電化學傳感技術領域。其主要制備步驟是：將鎳鹽和有機配體噻唑烷?2,4?二羧酸、二咪唑基苯分別溶解在去離子水和N,N?二甲基甲酰胺中，經過超聲波混合均勻后，在80~120℃溫度下保溫72小時；自然冷卻至室溫后，經洗滌、干燥后得到上述藍綠色桿狀的手性Ni?MOF材料。本發明的方法所具有成本低廉、合成工藝簡單、無需表面活性劑參與調控、反應產物產量高等優點，適用于大規模生產。所制備的手性Ni?MOF材料作為電化學傳感器時，性能穩定，具有，適用于電催化領域。

技術領域

本發明書屬于電化學傳感器技術領域，涉及鎳基手性配合物的制備以及電化學傳感器應用。

背景技術

隨著人們生活質量的提高，糖尿病逐漸成為一種世界范圍內的公共疾病，而醫學發展到現在，糖尿病仍是一種無法根治但可以控制的疾病。因此，對葡萄糖的有效檢測成為防控糖尿病的重要手段。目前廣大工作者也開發出了諸如比色法、電化學傳感、熒光檢測等多種手段，電化學傳感法由于其擁有更高的靈敏度以及更低的檢出限、快捷方便等特點，已被廣泛應用于葡萄糖的檢測。然而做為電化學傳感器的電極材料，例如酶傳感器，由于其儲存條件較高，使用期間易失活；貴金屬傳感器又由于其價格偏高等條件限制了它們的大范圍使用。因此，開發一種高效、穩定、廉價的電化學傳感器是十分必要的。

金屬-有機金屬框架材料（MOFs），是一種以金屬離子或金屬簇為節點，有機配體為橋連單元的高度結晶的多孔材料。目前，MOFs在諸多方面有深入的研究及應用，例如氣體吸附與分離、化學傳感、藥物控釋、光/電催化等，尤其是電化學傳感方面，由于MOFs所具有的豐富的孔隙結構和大量暴露的活性位點，使得MOFs成為電化學領域的一種優異材料。在本發明中，通過合成手性鎳基配合物，構筑了一種非酶的葡萄糖電化學傳感器，建立了一種葡萄糖檢測的新方法。

發明內容

本發明提供了一種以噻唑烷-2,4-二羧酸（H₂TDA），二咪唑基苯（BIMB）為有機配體，過渡金屬鎳為金屬中心，經過簡單的溶劑熱法一步反應，形成的純度高、產量高的一維手性鎳基配合物（簡稱Ni-MOF）的合成方法。利用該手性鎳基配合物的做為電化學傳感器，具有優異的葡萄糖檢測能力，并且具有廣闊的應用前景。

為實現上述發明目的，本發明采取以下技術方案：

手性鎳基金屬有機框架的制備及電催化應用，化學通式為：[Ni₂(TDA)₂(BIMB)(H₂O)₄]_n（簡稱Ni-MOF）, 該晶態材料結晶于單斜晶系，屬于P21空間群，晶胞參數為：a=5.1195(2)?，b= 12.5514(5)?，c= 23.8372(8)?，α=90?，β= 90(10)?，γ=90?。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的，本發明的所述手性鎳基配合物是通過一步水熱法制備，具體包括以下步驟：

（1）取有機配體H₂TDA與BIMB溶于去離子水與N,N-二甲基甲酰胺的混合溶劑中，經超聲后得到均相溶液，再將硝酸鎳加入上述溶液之中；

（2）將裝有混合溶液的玻璃小瓶置于恒溫烘箱中恒溫反應，然后自然冷卻至室溫，可分別得到藍色塊狀晶體（Ni-MOF）；

（3）將所得晶體用去離子水洗滌，并在室溫下自然干燥，得到純凈的晶態材料。

步驟（1）所述的硝酸鎳與有機配體的摩爾比為2:1:1。混合溶劑4mL（H₂O : DMF=3 : 1）。

步驟（2）所述的反應溫度為80~120℃，反應時間為72h。

本發明的另一種技術方案是將上述所得的手性鎳基配合物作為用于檢測葡萄糖的電化學傳感器。