[发明专利]基于萘二甲酰亚胺功能化的长链烷烃超分子有机金属凝胶的制备和应用

说明书

本发明公开了一种基于萘二甲酰亚胺功能化的长链烷烃超分子有机金属凝胶，在环己醇中，以萘二甲酰亚胺功能化的长链烷烃化合物为凝胶因子，金属离子化合物为客体，加热溶解后冷却至室温，得到稳定的超分子有机金属凝胶。在环己醇溶液中，凝胶因子通过π‑π作用和金属配位作用形成具有白色聚集态诱导荧光的超分子有机金属凝胶OGM。分别向OGM等超分子有机金属凝胶中加入阴离子及氨基酸分子，发现金属凝胶OGM能实现对I^‑、CN^‑、N₃^‑、L‑His、L‑Trp等多种客体离子和分子的超灵敏检测，这种识别性能在离子和分子识别领域具有重要的应用价值。

技术领域

本发明涉及一种超分子金属有机凝胶，尤其涉及一种基于萘二甲酰亚胺功能化的长链烷烃超分子有机金属凝胶的制备，本发明同时还涉及该超分子金属有机凝胶检测识别水体中的阴离子和氨基酸分子，属于超分子材料领域和离子检测领域。

背景技术

在化学、生物、环境等领域中离子和分子扮演者重要的角色，对于环境中某些特殊离子或分子的检测与分离至关重要，例如：碘对动植物的生命是极其重要的。海水里的碘化物和碘酸盐进入大多数海生物的新陈代谢中。在高级哺乳动物中，碘以碘化氨基酸的形式集中在甲状腺内，缺乏碘会引起甲状腺肿大。约2/3的碘及化合物用来制备防腐剂、消毒剂和药物。碘酸钠作为食品添加剂补充碘摄入量不足。碘还可用于制造染料和摄影胶片。氰化物（CN^-），氢氰酸和氰化物都有剧毒，而且中毒非常迅速，它们可以通过多种途径进入人体，如皮肤吸收、伤口侵入、呼吸道吸入、误食等，而水质和环境的污染使人和其他生物体被动吸收更是防不胜防。氨基酸（RCHNH₂COOH），人体的肌肉、骨骼、软骨、皮肤、血管等的组合，内脏、眼球和血球等各组织的大部分是蛋白质，然而蛋白质的构成要素是由氨基酸组合而成的。而且，氨基酸是人体能源的源泉，人体代谢所不可缺少的荷尔蒙、神经传递物质、酵素、起着受容体和脂质的体内输送作用的高密度脂蛋白质类等物质的构成，以及新陈代谢各个机能所必需的物质。

目前，人们已经研发出多种离子/分子检测的方法，并且由于荧光法具有操作简便、快捷、灵敏度高等优点，已经发展为离子/分子识别的主要检测手段。然而，在现实生活中，各种对人体有益或有害的离子/分子大都存在于水相中，而所报道的可以对离子进行检测的方法大多是在溶液中进行，对离子/分子的检测也比较局限。因此，合成一种能在水相中高效检测识别各种离子/分子的化合物非常有必要。

发明内容

本发明的第一个目的，是提供了一种基于萘二甲酰亚胺功能化的长链烷烃超分子有机金属凝胶的制备方法；

本发明的另一个目的，是提供上述超分子有机金属凝胶在识别水体中的阴离子和氨基酸分子的具体应用。

一、超分子金属有机凝胶制备

1、超分子有机凝胶因子的制备

超分子有机凝胶因子萘二甲酰亚胺功能化的长链烷烃超分子化合物，标记为G，其结构式如下：

超分子有机凝胶因子的合成：包括以下步骤：

（1）溴代十六烷功能化的没食子酸甲酯的合成：以丙酮作为溶剂，碳酸钾和碘化钾作为催化剂，没食子酸甲酯和溴代十六烷以1:3.3~1:3.6的摩尔比，在60~65℃下反应70~72小时，得到溴代十六烷功能化的没食子酸甲酯；催化剂碘化钾和碳酸钾的加入量分别为没食子酸甲酯摩尔量的1.2~6倍。

（2）溴代十六烷功能化的没食子酸甲酰肼的合成：在乙醇中，溴代十六烷功能化的没食子酸甲酯与水合肼以1:1.2~1:4的摩尔比，在80~100℃下反应10~12小时，冷却至室温，抽滤得到白色粉末状的溴代十六烷功能化的没食子酸甲酰肼；