System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种缺陷手性共价有机框架及其制备方法和应用技术_技高网

一种缺陷手性共价有机框架及其制备方法和应用技术

技术编号:43164760 阅读:7 留言:0更新日期:2024-11-01 19:57
本发明专利技术涉及一种缺陷手性共价有机框架及其制备方法和应用,涉及新材料领域。该缺陷手性共价有机框架不仅表现出优异的结晶度、大的比表面积和丰富的手性官能团,而且表现出强的荧光发射,使其成为识别氨基酸的良好候选者。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新材料领域,特别是涉及一种缺陷手性共价有机框架及其制备方法和应用


技术介绍

1、共价有机骨架(cofs)是一种新型的多孔晶体材料,由有机构建块通过强共价键连接而成,由于其良好的结晶度、优异的稳定性、可调节的孔径和大的比表面积,cofs已被广泛应用于催化、吸附、储能、荧光传感、药物递送等领域。通过将手性特征引入cofs中制备的手性cofs是一类新兴的手性功能材料,近年来由于其在不对称催化、手性分离、手性识别和手性光学方面的巨大潜力而备受关注。迄今为止,手性cofs已通过不同的方法合成,如合成后修饰、直接合成、不对称合成和手性诱导。大多数报道的手性cofs都是无缺陷的,而具有可控缺陷位点的手性cof的制备则不太成熟,通常,人们认为cofs中缺陷的存在会影响其有序结构,因此设计和合成了含有尽可能少缺陷的cofs晶体,以提高结晶度。

2、另一方面,氨基酸及其衍生物在生命系统中发挥着重要作用,通常只有一种手性对映体具有生物活性。因此,手性氨基酸的对映选择性识别在生物化学、制药领域和食品工业等领域具有重要意义。据报道,鉴定手性氨基酸对映体的已知方法包括色谱法、膜传输法、光谱学等。在这些方法中,传统色谱法具有分离效果高、灵敏度好的优点,但需要昂贵的设备,限制了其应用范围。而在其他方法中,光谱学由于其方便、简单和快速而引起了人们的关注。使用含有大π-共轭的单体来构建cof材料可以赋予它们荧光发射,因此荧光手性cofs由于其高结晶度、大表面积、优异的化学稳定性和固有的手性,是检测氨基酸对映体的荧光传感器的良好候选者。</p>

技术实现思路

1、针对上述问题,本专利技术提供一种缺陷手性共价有机框架,该缺陷手性共价有机框架不仅表现出优异的结晶度、大的比表面积和丰富的手性官能团,而且表现出强的荧光发射,使其成为区分氨基酸的良好候选者。

2、为了达到上述目的,本专利技术提供一种缺陷手性共价有机框架,该缺陷手性共价有机框架的结构如式ⅰ所示:

3、

4、前期研究中发现在cofs材料中合理引入缺陷可以有效地调整结构并扩大所得cofs的应用。例如通过单体截断策略成功合成了具有丰富缺陷的功能性3d cof,或通过三组分缩合策略,以构建一系列具有不同缺陷程度的cofs用于后功能化。因此,在手性cofs中引入缺陷也是拓宽其功能和手性应用的一种可接受的方法,且尚无通过单体交换策略构建有缺陷的手性cofs。本专利技术人首次成功使用单体交换策略将手性螺旋体(hd)单齿单体后修饰到非手性tapb-dmtp cof的骨架中合成了一种有缺陷的手性cof(hd-tapb-dmtp cof,即上述缺陷手性共价有机框架)。同时,考虑到孔道上修饰着丰富的手性羟基,利用缺陷手性cof作为荧光传感器对包括酪氨酸和苯丙氨酸在内的氨基酸进行手性识别。这是首次报道了用于对映选择性荧光识别的缺陷手性cof的设计。该缺陷手性共价有机框架引入了手性单元螺旋体,不仅表现出优异的结晶度、大的比表面积和丰富的手性官能团,而且表现出强的荧光发射,使其成为区分氨基酸的良好候选者。本专利技术人的工作不仅拓宽了缺陷手性cofs的合成方法,而且为缺陷手性cof的应用开辟了一个新的领域。

5、本专利技术还提供了所述缺陷手性共价有机框架的制备方法,包括以下步骤:

6、制备tapb-dmtp cof:将1,3,5-三(4-氨基苯基)苯、2,5-二甲氧基对苯二甲醛溶解于溶剂,混合,加入酸液,混合,静置,得到沉淀,洗涤,干燥,纯化,得到tapb-dmtp cof;

7、制备缺陷手性共价有机框架:将tapb-dmtp cof的dmtp单体与豆腐果甙单体进行单体交换,得到缺陷手性共价有机框架。

8、上述制备方法通过使用单体交换策略将手性单体helcid(hd)修饰到非手性亚胺连接的tapb-dmtp cof的框架中,成功地合成了有缺陷的手性hd-tapb-dmtp cof(即上述缺陷手性共价有机框架)。

9、在其中一个实施例中,所述制备tapb-dmtp cof步骤中,所述1,3,5-三(4-氨基苯基)苯、2,5-二甲氧基对苯二甲醛的摩尔比为2:(2.5-3.5),所述静置的时间为48-96h。

10、在其中一个实施例中,所述制备tapb-dmtp cof步骤中,所述溶剂包括乙腈,所述酸液包括乙酸溶液,所述1,3,5-三(4-氨基苯基)苯、2,5-二甲氧基对苯二甲醛、乙酸的摩尔比为2:(2.5-3.5):(175-185)。

11、在其中一个实施例中,所述单体交换包括以下步骤:将tapb-dmtp cof、豆腐果甙溶解于混合溶剂中,通入氩气鼓泡,密封,加热,得到混合物,离心,洗涤,得到缺陷手性共价有机框架。

12、在其中一个实施例中,所述混合溶剂包括甲醇、乙酸,所述甲醇、乙酸的体积比为(8-12):(2-4),所述鼓泡的时间为25-35min,所述加热的温度为50-100℃,所述加热的时间为70-120h。

13、在其中一个实施例中,所述tapb-dmtp cof、豆腐果甙的质量比为1:(5-20),所述tapb-dmtp cof、乙酸的用量比为1mol:(10-15)l。

14、本专利技术还提供了所述缺陷手性共价有机框架或所述制备方法得到的缺陷手性共价有机框架作为荧光传感器的应用或在制备荧光传感器中的应用。

15、在其中一个实施例中,所述应用包括对氨基酸进行手性识别。

16、在其中一个实施例中,所述氨基酸包括络氨酸、苯丙氨酸中的至少1种。

17、本专利技术的缺陷手性共价有机框架可用作酪氨酸和苯丙氨酸的对映选择性识别的荧光传感器,显示出l构象比d构象更亮的荧光响应。这项工作为设计用于氨基酸对映选择性荧光识别的高度多孔缺陷手性cofs提供了新的见解。

18、本专利技术还提供了一种氨基酸的手性识别方法,包括以下步骤:将待测氨基酸与所述缺陷手性共价有机框架或所述制备方法得到的缺陷手性共价有机框架混合,进行荧光滴定,对待测氨基酸进行手性识别。

19、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:

20、本专利技术的一种缺陷手性共价有机框架及其制备方法和应用,该缺陷手性共价有机框架不仅表现出优异的结晶度、大的比表面积和丰富的手性官能团,而且表现出强的荧光发射,使其成为区分氨基酸的良好候选者。

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【技术保护点】

1.一种缺陷手性共价有机框架,其特征在于,该缺陷手性共价有机框架的结构如式Ⅰ所示:

2.权利要求1所述缺陷手性共价有机框架的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述制备TAPB-DMTP COF步骤中,所述1,3,5-三(4-氨基苯基)苯、2,5-二甲氧基对苯二甲醛的摩尔比为2:(2.5-3.5),所述静置的时间为48-96h。

4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述单体交换包括以下步骤:将TAPB-DMTP COF、豆腐果甙溶解于混合溶剂中,通入氩气鼓泡,密封,加热,得到混合物,离心,洗涤,得到缺陷手性共价有机框架。

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述混合溶剂包括甲醇、乙酸,所述甲醇、乙酸的体积比为(8-12):(2-4),所述鼓泡的时间为25-35min,所述加热的温度为50-100℃,所述加热的时间为70-120h。

6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述TAPB-DMTP COF、豆腐果甙的质量比为1:(5-20),所述TAPB-DMTP COF、乙酸的用量比为1mol:(10-15)L。

7.权利要求1所述缺陷手性共价有机框架或权利要求2-6中任一项所述制备方法得到的缺陷手性共价有机框架作为荧光传感器的应用或在制备荧光传感器中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,所述应用包括对氨基酸进行手性识别。

9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,所述氨基酸包括络氨酸、苯丙氨酸中的至少1种。

10.一种氨基酸的手性识别方法,其特征在于,包括以下步骤:将待测氨基酸与权利要求1所述缺陷手性共价有机框架或权利要求2-6中任一项所述制备方法得到的缺陷手性共价有机框架混合,进行荧光滴定,对待测氨基酸进行手性识别。

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【技术特征摘要】

1.一种缺陷手性共价有机框架,其特征在于,该缺陷手性共价有机框架的结构如式ⅰ所示:

2.权利要求1所述缺陷手性共价有机框架的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述制备tapb-dmtp cof步骤中,所述1,3,5-三(4-氨基苯基)苯、2,5-二甲氧基对苯二甲醛的摩尔比为2:(2.5-3.5),所述静置的时间为48-96h。

4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述单体交换包括以下步骤:将tapb-dmtp cof、豆腐果甙溶解于混合溶剂中,通入氩气鼓泡,密封,加热,得到混合物,离心,洗涤,得到缺陷手性共价有机框架。

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述混合溶剂包括甲醇、乙酸,所述甲醇、乙酸的体积比为(8-12):(2-4),所述鼓泡的时间为25-35min,所述加热的温度为50-100...

【专利技术属性】
技术研发人员:蔡松亮袁路海张凯陈泓汤西豪郑盛润范军章伟光
申请(专利权)人:华南师大清远科技创新研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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