[发明专利]一种金属-有机框架材料及其在石英晶体微天平法识别手性分子中的应用

说明书

本发明公开了一种金属‑有机框架材料及其在石英晶体微天平法识别手性分子中的应用，所述金属‑有机框架材料是以4‑丝氨酸基苯甲酸作为有机配体与Cd(II)自组装形成，有机配体4‑丝氨酸基苯甲酸是以丝氨酸作为前驱体通过Schiff碱缩合得到。将所得到的金属‑有机框架材料作为手性传感材料，通过薄膜化手段，制备成质量传感薄膜器件，可实现对不同手性客体的选择性识别。

技术领域

本发明属于手性识别材料技术领域，具体涉及一种金属-有机框架材料及其在石英晶体微天平法识别手性分子中的应用。

背景技术

手性是生命相关科学的一个重要基本特性，在生物、医药及健康等领域起着至关重要的作用。在现代科学研究中，手性识别传感技术是一个重要分支，通过研究主客体的对应选择性分子识别过程，可以更好的理解手性分子的相互作用，为单一对映体的拆分识别以及手性诱导的单一对映体药物合成等提供最直接的技术指导。在手性识别研究领域，综合考虑设计、经济及性能因素，设计开发新型高效的传感器材料是实现高效手性识别技术的关键。

手性识别过程可能伴随着荧光、紫外吸收或者圆二色性等性质的变化，但很多手性识别过程难以呈现上述显著的性质变化，开发全新的技术手段将手性识别过程进行翻译传导，是提升手性应用技术的重要手段。质量是物质的基本属性之一，在分子识别过程中，传感材料与客体分子必定会发生分子间相互作用，产生选择性结合作用，引起整个传感体系总质量的增加，不同的选择性结合将会引起不同程度的质量增加，因此建立以质量变化为信号传导的手性识别体系具有广泛而普适的发展前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种金属-有机框架材料及其在石英晶体微天平法识别手性分子中的应用。

一种金属-有机框架材料，所述金属-有机框架材料是以4-丝氨酸基苯甲酸作为有机配体与Cd(II)自组装形成。

进一步地，所述有机配体是以丝氨酸作为前驱体通过Schiff碱缩合得到。

进一步地，所述丝氨酸为(L)-丝氨酸或(D)-丝氨酸。

进一步地，所述金属-有机框架材料中，每个Cd(II)分别与来自两个不同4-丝氨酸基苯甲酸配体分子的共三个羧基氧原子、4-丝氨酸基苯甲酸配体分子内与手性中心相连的羟基氧原子、来自两个不同水分子的两个氧原子进行配位，同时与手性中心相连的N原子与Cd(II)也发生了配位作用，使得每个Cd(II)共形成7配位的模式；每个4-丝氨酸基苯甲酸配体分子有两种不同的配位模式，一种为利用苯环端的羧基与一个Cd(II)进行双齿鳌合配位，另一种为利用丝氨酸部分柔性的羧基与另一个Cd(II)单齿配位；每个4-丝氨酸基苯甲酸配体分子分别桥联两个不同的Cd(II)，形成一维配位聚合链，沿b轴方向螺旋生长，形成螺旋链，不同的螺旋链之间依靠氢键作用相互连接堆积，拓展成三维结构。

上述金属-有机框架材料在手性识别中的应用。

上述金属-有机框架材料在制备手性传感器中的应用。

上述金属-有机框架材料在石英晶体微天平法识别手性分子中的应用。

本发明选择(L)-丝氨酸及(D)-丝氨酸为前驱体，通过经济高效的Schiff碱缩合手段，合成了一对具有相反绝对构型的4-丝氨酸基苯甲酸配体分子：(L)-H₂SA及(D)-H₂SA，进而分别将两个配体与Cd(II)进行自组装，获得了两个具有均一手性的金属-有机框架材料(Homochiral Metal-Organic Frameworks,HMOFs)：(L)-SA-Cd和(D)-SA-Cd。两个材料具有相同的配位模式及晶体结构，但绝对构型相反，圆二色谱测试(图1所示)表明其具有完全镜像的圆二色性。将所得到的两个材料作为手性传感材料，通过薄膜化手段，制备成质量传感薄膜器件，可实现对不同手性客体的选择性识别。

附图说明

图1为(L)-SA-Cd和(D)-SA-Cd的圆二色谱。