【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于光驱动辅因子nadh重生的超稳定氢键有机框架材料及其合成方法和应用，属于氢键有机框架材料制备领域以及光催化领域。
技术介绍
1、新型多孔晶体材料在化学、生物、材料等领域的应用受到广泛关注。金属有机骨架材料(mofs)，共价有机骨架材料(cofs)和氢键有机骨架材料(hofs)等是当前较为研究和应用广泛的多孔晶体材料。mofs和cofs材料具有结构可控性、多功能性和高稳定性，因此被广泛研究和应用。相比之下，hofs材料具有较高的比表面积、多孔性和结构可调性，同时具备氢键可逆性和柔韧性等特点。这使得hofs材料具有易于修复和重组装的特性。此外，hofs材料中的有机配体通常具有光响应性质，使得hofs材料在光化学领域具有潜在应用。然而，由于氢键作用力较弱，导致hofs材料的稳定性相对较差。因此，开发具有高稳定性的hofs材料仍然是一个具有挑战性的课题。
2、随着生物科学的发展，酶催化技术在工业生产中得到广泛应用。目前超过80％的氧化还原酶需要nadh和nad+参与催化转化过程。然而，nadh的高昂价格导致反应成本过高，阻碍了酶催化技术的进一步发展。因此，寻求高效而稳定的nadh再生途径成为研究的关注重点。与传统的nadh再生方法相比，光催化技术具有高效、温和的反应条件，因此被认为是较为理想的再生途径。在这样的背景下，研究将光催化技术与酶催化相结合，利用光催化技术实现nadh的有效再生，从而为酶催化反应提供所需的nadh。这种光催化酶催化联合策略具有极高的科研价值。
技术实现
1、本专利技术旨在提供一种用于光驱动辅因子nadh重生的超稳定氢键有机框架材料及其合成方法和应用，与以1,3,6,8-四(对苯甲酸)芘单个配体合成的hof-101相比，本专利技术超稳定氢键有机框架材料通过以1,3,6,8-四(对苯甲酸)芘与脒基配体通过氢键作用力和π-π相互作用的hof-s具有超高的水稳定性，在ph值为2-14的范围内能够保持晶体结构的稳定性。该材料在温和的合成条件情况下表现出生物亲和性，特别适用于固定化应用于具有不同ph偏好性的辅因子依赖型氧化还原酶。在光催化还原型辅酶(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸/烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，nadh/nadph)再生过程中，展现出出色的催化活性。
2、为解决现有技术问题，本专利技术采取的技术方案为：
3、一种用于光驱动辅因子nadh重生的超稳定氢键有机框架材料的制备方法，所述超稳定氢键有机框架材料由甲烷四苯甲脒四盐酸盐和芘基羧酸衍生物通过氢键作用力和π-π叠合作用力组装而成，且结构式如下所示：
4、
5、上述用于光驱动辅因子nadh重生的超稳定氢键有机框架材料的制备方法，包括以下步骤：
6、步骤1，将甲烷四苯甲脒四盐酸盐溶于水中形成溶液a；
7、步骤2，将芘基羧酸衍生物分散在溶剂中，加入四丁基氢氧化铵，震荡或搅拌后静置，过滤得澄清溶液b；
8、步骤3，将溶液b缓缓加入溶液a中，混合均匀，避光条件下，静置后离心，用水洗涤多次，冻干处理得到粉末超稳定氢键有机框架材料，记为hof-s。
9、作为改进的是，步骤1中甲烷四苯甲脒四盐酸盐为4,4',4”,4”'-甲烷四苯甲脒四盐酸盐，芘基羧酸衍生物为1,3,6,8-四(对苯甲酸)芘。
10、作为改进的是，步骤2中四丁基氢氧化铵和1,3,6,8-四(对苯甲酸)芘的摩尔比为(1-10)：1。
11、作为改进的是，步骤3中4,4',4”,4”'-甲烷四苯甲脒四盐酸盐和1,3,6,8-四(对苯甲酸)芘的摩尔比为1：(1-10)。
12、上述制备方法制备得到超稳定氢键有机框架材料。
13、上述超稳定氢键有机框架材料在催化烟酰胺腺嘌呤二核苷酸再生中的应用，所述催化反应在10-450nm波长下进行。
14、上述超稳定氢键有机框架材料在醇脱氢酶(adh)固定化和催化2-氧代-4-苯基丁酸乙酯(opbe)上的应用。
15、有益效果：
16、与现有技术相比，本专利技术一种用于光驱动辅因子nadh重生的超稳定氢键有机框架材料及其合成方法和应用，具有如下优势：
17、1)本专利技术将两种有机配体结合，构建具有强π-π相互作用的氢键有机骨架材料，增强了材料的稳定性，使其在ph＝2-14的溶液中均能保持良好的结构；且所得材料的光生电子-空穴对分离效率得到极大提升，显著提高材料的光电流响应；材料的光生电子-空穴对的复合效率降低，显著提高了材料的光催化效率。
18、2)hof-s在水相中合成，方法简单，无需有毒试剂，具有生物亲和性，能够和醇脱氢酶完美结合，应用于催化2-氧代-4-苯基丁酸乙酯(opbe)。
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1.一种用于光驱动辅因子NADH重生的超稳定氢键有机框架材料的制备方法，其特征在于：所述超稳定氢键有机框架材料由甲烷四苯甲脒四盐酸盐和芘基羧酸衍生物通过氢键作用力和π-π叠合作用力组装而成，且结构式若下所示：
2.根据权利要求1所述的用于光驱动辅因子NADH重生的超稳定氢键有机框架材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的用于光驱动辅因子NADH重生的超稳定氢键有机框架材料的制备方法，其特征在于：步骤1中甲烷四苯甲脒四盐酸盐为4,4',4”,4”'-甲烷四苯甲脒四盐酸盐，芘基羧酸衍生物为1,3,6,8-四(对苯甲酸)芘。
4.根据权利要求3所述的用于光驱动辅因子NADH重生的超稳定氢键有机框架材料的制备方法，其特征在于：步骤2中四丁基氢氧化铵和1,3,6,8-四(对苯甲酸)芘的摩尔比为(1-10)：1。
5.根据权利要求3所述的用于光驱动辅因子NADH重生的超稳定氢键有机框架材料的制备方法，其特征在于：步骤3中4,4',4”,4”'-甲烷四苯甲脒四盐酸盐和1,3,6,8-四(对苯甲酸)芘的摩尔比为1：(1-
6.基于权利要求5所述制备方法制备得到超稳定氢键有机框架材料。
7.基于权利要求6所述的超稳定氢键有机框架材料在催化烟酰胺腺嘌呤二核苷酸再生中的应用，其特征在于，所述催化反应在10-450nm波长下进行。
8.基于权利要求6所述的超稳定氢键有机框架材料在醇脱氢酶固定化和催化2-氧代-4-苯基丁酸乙酯上的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种用于光驱动辅因子nadh重生的超稳定氢键有机框架材料的制备方法，其特征在于：所述超稳定氢键有机框架材料由甲烷四苯甲脒四盐酸盐和芘基羧酸衍生物通过氢键作用力和π-π叠合作用力组装而成，且结构式若下所示：
2.根据权利要求1所述的用于光驱动辅因子nadh重生的超稳定氢键有机框架材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的用于光驱动辅因子nadh重生的超稳定氢键有机框架材料的制备方法，其特征在于：步骤1中甲烷四苯甲脒四盐酸盐为4,4',4”,4”'-甲烷四苯甲脒四盐酸盐，芘基羧酸衍生物为1,3,6,8-四(对苯甲酸)芘。
4.根据权利要求3所述的用于光驱动辅因子nadh重生的超稳定氢键有机框架材料的制备方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏复，苏雷，许家兴，贺爱永，陈鹃，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：
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