本發(fā)明涉及化學(xué)和生物化學(xué)領(lǐng)域,具體為在含有dbsa的溶液中,以失活膠原蛋白作為手性誘導(dǎo)劑合成手性聚苯胺的方法。
背景技術(shù):
聚對(duì)苯(ppp)、聚吡咯(ppy)、聚噻吩(pth)、聚苯基乙炔(ppv)和聚苯胺(pani)等各種高分子材料由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)以及物化學(xué)性質(zhì),在電子工業(yè)、信息工程、國(guó)防工程及其新技術(shù)的開發(fā)和發(fā)展方面都具有重大的意義。其中聚苯胺因具有原料易得、合成工藝簡(jiǎn)單、化學(xué)及環(huán)境穩(wěn)定性好等特點(diǎn)而得到了廣泛的研究和應(yīng)用。而近幾年來,一種具有特殊光學(xué)性質(zhì)特別是旋光異構(gòu)性的手性pani引起了人們的更多關(guān)注。手性聚苯胺獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)以及電學(xué)性質(zhì),在分子識(shí)別和手性拆分、化學(xué)和生物傳感器、表面修復(fù)電極等方面有著很好的應(yīng)用前景。
一般來講,手性聚合物的合成多采用手性取代單體的對(duì)映體選擇聚合,而手性單體的制備過程繁瑣,價(jià)格昂貴。而手性聚苯胺則多采用手性摻雜劑誘導(dǎo)對(duì)聚合物進(jìn)行對(duì)映體選擇摻雜,使主鏈優(yōu)先以單一螺旋構(gòu)型排列。因此手性聚苯胺的合成過程較其它手性導(dǎo)電聚合物的合成相對(duì)簡(jiǎn)單,可控性較強(qiáng)。自1994年wallace課題組對(duì)手性聚苯胺展開大量的研究工作以來,許多研究者對(duì)手性聚苯胺的合成也開始進(jìn)行了廣泛的研究,提出了原位化學(xué)氧化聚合法、電化學(xué)聚合法、二次摻雜法、低聚物輔助法、自組裝法、模板法等方法制備手性聚苯胺。在這些合成手性聚苯胺的方法中,基本都是由手性酸(通常是左旋或右旋樟腦磺酸)作摻雜劑與聚苯胺主鏈相互作用,誘導(dǎo)其形成螺旋構(gòu)型。樟腦磺酸易在體系中形成副產(chǎn)物,而研究發(fā)現(xiàn)手性聚苯胺的形成需要高濃度的樟腦磺酸,否則所制備的聚苯胺不具有圓二色性。為了減小樟腦磺酸等強(qiáng)酸帶來的危害,有人研究通過使用纖維素代替樟腦磺酸作為手性誘導(dǎo)劑,合成了手性聚苯胺復(fù)合物,然而復(fù)合物難分離,可加工性能差。
本發(fā)明所使用的手性誘導(dǎo)劑---失活膠原蛋白是通過將膠原蛋白在沸水中加熱,致使膠原蛋白失活得到的。失活后的膠原蛋白具有比未失活的膠原蛋白更好的手性誘導(dǎo)效果。膠原蛋白在自然界中廣泛存在,原料易得,價(jià)格低廉,大大降低了成本;有效避免了強(qiáng)酸性手性誘導(dǎo)劑樟腦磺酸的使用,實(shí)驗(yàn)條件簡(jiǎn)單;所得到的手性聚苯胺立體專一性好,手性信號(hào)高,具有大規(guī)模使用的潛在應(yīng)用價(jià)值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種在含有dbsa的酸性緩沖溶液中,通過加入失活膠原蛋白作為誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)合成手性聚苯胺的方法。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種失活膠原蛋白誘導(dǎo)制備手性聚苯胺的方法,包括以下步驟:
(1)稱取膠原蛋白溶于ph值為2的檸檬酸-磷酸氫二鈉緩沖溶液中,然后在沸水浴中加熱一段時(shí)間;
(2)冷卻到室溫后分別加入dbsa和苯胺單體,攪拌搖勻;
(3)隨后加入過硫酸銨溶液,得到終反應(yīng)體系;
(4)室溫條件下攪拌反應(yīng)10小時(shí),得到手性聚苯胺;
步驟(1)中所述膠原蛋白優(yōu)選魚膠原蛋白。
步驟(1)中在沸水浴中加熱的時(shí)間為15~30min;
步驟(3)中終反應(yīng)體系中失活膠原蛋白的濃度為0.2~2g/l。
步驟(3)中苯胺、dbsa、過硫酸銨、膠原蛋白的用量比為1mmol:(0.5~3.75)mmol:(0.6~6.7)mmol:(5~75)mg。
步驟(3)中終反應(yīng)體系中dbsa濃度為10~30.0mmol/l,優(yōu)選為15~25mmol/l。
步驟(3)終反應(yīng)體系中苯胺的濃度為4.25~27.5mmol/l,優(yōu)選為10~25mmol/l。
步驟(3)終反應(yīng)體系中過硫酸銨溶液濃度為7.5~35mmol/l,優(yōu)選為20~30mmol/l。
本發(fā)明的理想效果和優(yōu)點(diǎn)在于,本發(fā)明采用失活膠原蛋白作為手性誘導(dǎo)劑制備手性聚苯胺,所使用的手性誘導(dǎo)劑來源廣泛,所需實(shí)驗(yàn)條件簡(jiǎn)單;在失活膠原蛋白的誘導(dǎo)下,產(chǎn)物聚苯胺的立體專一性好,手性信號(hào)高,因此具有一定的工業(yè)開發(fā)價(jià)值。
附圖說明
圖1~3為不同條件下失活膠原蛋白和膠原蛋白誘導(dǎo)制備手性聚苯胺的圓二色光譜。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解,下面結(jié)合具體實(shí)施方式,進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
實(shí)施例1
稱取2mg膠原蛋白溶于10mlph值為2的檸檬酸-磷酸氫二鈉緩沖溶液中,并置于沸水浴中加熱15min,冷卻到室溫后加入17mmdbsa和12.5mm苯胺單體于上述溶液中。搖勻后加入7.5mm的過硫酸銨溶液;攪拌反應(yīng)10小時(shí)后加入10ml的甲醇進(jìn)行破乳,終止反應(yīng)。待產(chǎn)物沉淀后進(jìn)行離心收集,干燥后得到墨綠色粉末。經(jīng)圓二色譜表征,產(chǎn)物在475nm左右產(chǎn)生正的圓二色峰,證明產(chǎn)物為手性聚苯胺,其圓二色峰峰值為6.0mdeg。用未經(jīng)過加熱失活處理的等量膠原蛋白在相同的體系中反應(yīng),產(chǎn)物在475nm左右產(chǎn)生正的圓二色峰,其圓二色峰峰值為1.5mdeg。圓二色光譜如附圖1所示。
實(shí)施例2
稱取10mg膠原蛋白溶于10mlph值為2的檸檬酸-磷酸氫二鈉緩沖溶液中,并置于沸水浴中加熱20min,冷卻到室溫后加入20mmdbsa和15mm苯胺單體于上述溶液中。搖勻后加入20mm的過硫酸銨溶液;攪拌反應(yīng)10小時(shí)后加入10ml的甲醇進(jìn)行破乳,終止反應(yīng)。待產(chǎn)物沉淀后進(jìn)行離心收集,干燥后得到墨綠色粉末。經(jīng)圓二色譜表征,產(chǎn)物在475nm左右產(chǎn)生正的圓二色峰,證明產(chǎn)物為手性聚苯胺,其圓二色峰峰值為7.7mdeg。用未經(jīng)過加熱失活處理的等量膠原蛋白在相同的體系中反應(yīng),產(chǎn)物在465nm左右產(chǎn)生正的圓二色峰,其圓二色峰峰值為4.3mdeg。圓二色光譜如附圖2所示。
實(shí)施例3
稱取20mg膠原蛋白溶于10mlph值為2的檸檬酸-磷酸氫二鈉緩沖溶液中,并置于沸水浴中加熱30min,冷卻到室溫后加入25mmdbsa和27.5mm苯胺單體于上述溶液中。搖勻后加入35mm的過硫酸銨溶液;攪拌反應(yīng)10小時(shí)后加入10ml的甲醇進(jìn)行破乳,終止反應(yīng)。待產(chǎn)物沉淀后進(jìn)行離心收集,干燥后得到墨綠色粉末。經(jīng)圓二色譜表征,產(chǎn)物在475nm左右產(chǎn)生正的圓二色峰,證明產(chǎn)物為手性聚苯胺,其圓二色峰峰值為10.2mdeg。用未經(jīng)過加熱失活處理的等量膠原蛋白在相同的體系中反應(yīng),產(chǎn)物在475nm左右產(chǎn)生正的圓二色峰,其圓二色峰峰值為2.4mdeg。圓二色光譜如附圖3所示。
以上所述為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn),但本發(fā)明不應(yīng)該局限于該實(shí)施例所公開的內(nèi)容。所以凡是不脫離本發(fā)明所公開的原理下完成的等效或修改,都落入本發(fā)明保護(hù)的范圍。