[发明专利]固载化瓜环的制备方法

说明书

 

技术领域

本发明属于瓜环类化合物制备的技术领域，具体涉及一种固载化瓜环制备方法。

 

背景技术

瓜环（Cucurbiturils）是超分子化学中继环糊精、冠醚及杯芳烃之后发展起来的更易合成的有应用前景的化合物，是一类高度对称的桶状大环有机分子，因其外形酷似葫芦，故又名葫芦脲。瓜环与环糊精、冠醚和杯芳烃等相比，瓜环的结构具有刚性，因此能够容纳各种金属离子，而且还是良好的供电子基。由于瓜环在分子识别、分子组装、催化、生物化学和药物化学和环境污染治理等方面具有广泛的应用前景，所以越来越受世界各国研究人员的关注。

瓜环系列化合物具有疏水性的内腔和亲水性的外腔，可容纳有机和无机物；瓜环结构具有刚性，对污染物具有选择性、专一性；瓜环空腔的端口处，具有多个可形成阳离子键合位点的羰基，通过离子-偶极间作用力和脲羰基的氢键作用来键合其他分子或离子等质点，可吸附各种离子化合物和高极性化合物，使瓜环在环境污染控制等领域有着广泛的应用前景。但是在处理废水时，由于水中的酸和阳离子增大了瓜环的溶解度，使其作为吸附剂处理废水的效率并不高，因此，有必要将其固定在载体上，但有关固载化瓜环的相关报道较少。

 

发明内容

解决的技术问题：本发明的目的是提供一种固载化瓜环的制备方法。本发明针对瓜环固载难、载体难找，发明了一种瓜环的制备方法，得到固载化瓜环。该固载化瓜环对水中污染物有具有较强的吸附性能。

技术方案：固载化瓜环的制备方法，步骤如下：a）将氯球溶胀于二甲基甲酰胺溶剂中12-48 h；氯球与二甲基甲酰胺溶剂的质量体积比：1:10-1:1000（g/mL）；b）将羟基瓜环溶解于二甲基甲酰胺溶剂中，在氮气的保护下，冰水浴条件下加入NaH搅拌1-6 h；NaH与羟基瓜环的质量比为10:1-5:1；羟基瓜环与二甲基甲酰胺溶剂的质量比为1:500-1:1000；c）在氮气的保护下，将上述（b）溶液加入到溶胀氯球的二甲基甲酰胺溶液中，羟基瓜环与氯球的质量比为0.25-1.5，在30-90℃下搅拌20-96h，制得固载化瓜环。

所述羟基瓜环为五元羟基瓜环（CB[5]）、六元羟基瓜环（CB[6]）、七元羟基瓜环（CB[7]）、八元羟基瓜环（CB[8]）、九元羟基瓜环（CB[9]）、十元羟基瓜环（CB[10]）、十一元羟基瓜环（CB[11]）或十二元羟基瓜环（CB[12]）。

所述氯球于二甲基甲酰胺溶剂中溶胀16 h，氯球与二甲基甲酰胺溶剂的质量比： 1:1000。

所述冰水浴条件下NaH分至少两次加入羟基瓜环溶液中，并磁力搅拌3 h；NaH与羟基瓜环的质量比为9:1。

所述羟基瓜环与氯球的反应温度60℃，搅拌时间为30 h。

所述羟基瓜环与氯球的质量比为1:1。

有益效果：本发明以氯球为载体，将羟基瓜环固载到氯球上，得到固载化瓜环。固载化瓜环中瓜环的含量可以达到12%以上。

 

附图说明

图1为羟基瓜环与氯球的质量比与固载化瓜环中瓜环含量关系图；

图2为固载化瓜环与原氯球的红外光谱图；

图3为反应时间与瓜环固载量的关系图；

图4为反应温度与瓜环固载量的关系图；

图5为固载化瓜环对甲基橙染料的吸附动力学。

 

具体实施方式

上述实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域技术人员可以想到的其他替代手段，均在本发明权利要求范围内。

氯球（氯甲基化聚苯乙烯交联微球）为市售产品，购于天津兴南允能高分子技术有限公司。

 

实施例1：