一种金属配位驱动的自组装分子笼及其制备方法和应用

    专利2024-11-21  1


    本发明属于化学材料合成,尤其涉及一种金属配位驱动的自组装分子笼及其制备方法和应用。


    背景技术:

    1、通过对氨基酸的研究,发现体内某些氨基酸及其代谢产物对营养代谢以及免疫功能等有调节作用。在20种天然氨基酸中,半胱氨酸是谷胱甘肽、乙酰辅酶和牛磺酸的前体。半胱氨酸是一种非必需氨基酸,具有许多重要的生化功能,包括生物催化、金属结合、转录后修饰和外源物质解毒等。传统的测定氨基酸的方法有高效液相色谱法、气相色谱法、离子交换色谱法、电化学方法等。上述方法存在仪器昂贵,重复性和选择性差等缺陷。而人造受体的设计和合成由于其对分析物的高选择性而备受关注,特别是荧光分析法由于其操作简单、灵敏度高、响应时间短、检测限低等优点被广泛应用。

    2、随着人类社会的不断进步,越来越多的人们开始重视健康问题,而氨基酸含量的检测在健康评估过程中尤为重要。不少具有氨基酸识别能力的荧光探针材料被世界各地的科学家报道出来,但现有的荧光探针都存在一定的问题如合成复杂、提纯困难、选择性差、检测限高等缺点,这极大地限制了它们在实际应用过程中的应用。为此我们提出一种金属配位驱动的自组装分子笼及其制备方法和应用。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种金属配位驱动的自组装分子笼及其制备方法和应用,旨在解决上述背景技术中提出的问题。

    2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

    3、一种金属配位驱动的自组装分子笼的制备方法,包括以下步骤:

    4、步骤s1:在耐压瓶中加入4,4′-二溴三苯胺、3-吡啶基硼酸、四三苯基膦钯和碳酸钾,随后加入n,n-二-甲基乙酰胺和水的混合溶剂,在n2气氛下搅拌;反应完成后,将混合物冷却至室温并倒入水中;通过抽滤收集固体,用二氯甲烷萃取,并用水洗涤;分离有机相并用无水硫酸钠干燥;减压除去溶剂,将所得残余物进行柱色谱分离,得到固体,即为配位l1;

    5、步骤s2:将四乙腈四氟硼酸钯溶解在二甲基亚砜中,超声分散均匀,然后添加配体l1并进行超声处理,即得金属配位驱动的自组装分子笼pcc-l1。

    6、进一步的,所述步骤s1中,搅拌条件为:于100℃搅拌48h。

    7、进一步的,所述步骤s1中,配位l1为浅黄色固体。

    8、进一步的,所述步骤s2中,超声处理的时间为20s。

    9、一种如上述所述的制备方法制得的金属配位驱动的自组装分子笼。

    10、一种如上述所述的金属配位驱动的自组装分子笼在对含巯基类氨基酸进行选择性识别中的应用。

    11、进一步的,通过颜色转变表现出对含巯基类氨基酸的选择性识别。

    12、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

    13、该金属配位驱动的自组装分子笼及其制备方法,通过设置

    14、1、本发明优化了金属-有机分子笼探针的合成路线,以简便的方式制备目标化合物材料。

    15、2、本发明所涉及的分子笼配体分子具有合成简易、产率高、提纯方便等优点;钯配位分子笼材料(palladium coordination cage,pcc-ln)的制备仅需超声即可完成,在未来的实际生产中具有先天的合成优势。

    16、3、本发明制得的分子笼材料能够从20种天然氨基酸中特异性识别半胱氨酸,除此之外,对于同样含有巯基的谷胱甘肽以及同型半胱氨酸等,也具有识别与检测功能。可见本发明制得的分子笼材料具有选择性优异、检测限低等优势。

    17、4、本发明通过肉眼可见的颜色转变显示对半胱氨酸的选择性识别以及通过荧光分析法测定其含量。

    18、5、本发明制得的智能刺激响应分子笼材料为后续设计其他氨基酸特异性检测材料奠定基础。



    技术特征:

    1.一种金属配位驱动的自组装分子笼的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤s1中,搅拌条件为:于100℃搅拌48h。

    3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤s1中,配位l1为浅黄色固体。

    4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤s2中,超声处理的时间为20s。

    5.一种根据权利要求1-4任一所述的制备方法制得的金属配位驱动的自组装分子笼。

    6.一种根据权利要求5所述的金属配位驱动的自组装分子笼在对含巯基类氨基酸进行选择性识别中的应用。

    7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,通过颜色转变表现出对含巯基类氨基酸的选择性识别。


    技术总结
    本发明适用于化学材料合成技术领域,提供了一种金属配位驱动的自组装分子笼及其制备方法和应用,分子笼的制备如下:在耐压瓶中加入4,4′‑二溴三苯胺、3‑吡啶基硼酸、四三苯基膦钯和碳酸钾,随后加入N,N‑二甲基乙酰胺和水的混合溶剂,在N2气氛下搅拌;将反应混合物冷却至室温并倒入水中;抽滤后收集固体,用二氯甲烷萃取后洗涤;分离有机相并干燥;减压除去溶剂,将所得残余物进行柱色谱分离,得到配位L<subgt;1</subgt;;将四乙腈四氟硼酸钯溶解在二甲基亚砜中,超声分散均匀,然后添加配体L<subgt;1</subgt;并超声处理,即得分子笼PCC‑L<subgt;1</subgt;。本发明制得的分子笼材料表现出对含巯基类氨基酸的选择性识别,为后续设计其他氨基酸特异性检测材料奠定基础。

    技术研发人员:杨英威,吴东蒲,李政
    受保护的技术使用者:吉林大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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