一種七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸萘酚酯及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是一種七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸萘酚酯制備方法及其對(duì)染料可逆地的吸附和釋放，屬于改性瓜環(huán)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]多孔材料的研究通常包含類(lèi)微孔沸石，介孔二氧化硅，金屬氧化物，金屬-有機(jī)框架化合物(MOF)和大孔的聚合物等領(lǐng)域。它們的研究范圍涉及從結(jié)構(gòu)材料到能源技術(shù)的諸多領(lǐng)域，并且在催化，吸附，離子交換和超分子自組裝體等方面得到廣泛應(yīng)用。大孔聚合物利用聚合物分子之間形成的孔道通過(guò)弱鍵作用對(duì)某些物質(zhì)進(jìn)行吸附。
[0003]瓜環(huán)(Cucurbit [/?]uriIs, Q[/?] s)具有由η個(gè)苷脲單元和2n個(gè)亞甲基橋連起來(lái)的大環(huán)籠狀化合物，其兩個(gè)開(kāi)口端邊沿“鑲嵌”著一圈羰基氧原子，因而具有與金屬離子、有機(jī)分子官能團(tuán)配位形成配合物的能力，可通過(guò)氫鍵、堆砌、直接配位等作用構(gòu)筑形成具有多種結(jié)構(gòu)特征的瓜環(huán)基有機(jī)框架聚合物。因此，利用瓜環(huán)的外壁作用形成瓜環(huán)基超分子自組裝成為構(gòu)筑具有規(guī)則孔道或者空穴結(jié)構(gòu)的多孔材料的一種途徑。韓國(guó)的Kim曾在不加入其它組分的情況下，合成出Q[6]基多孔材料。并對(duì)揮發(fā)性有機(jī)小分子有一定的吸附性倉(cāng)泛。
[0004]本專利發(fā)明人通過(guò)對(duì)一鍋法合成瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸聚合物的研究，發(fā)明了一種七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸聚合物，并已申請(qǐng)專利。發(fā)明名稱《一種七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸聚合物及制備方法及應(yīng)用》，申請(qǐng)?zhí)?201410394063.X。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于合成一種七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸萘酚酯化物，是由七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸為原料，與氯化亞砜反應(yīng)，酰氯化后的產(chǎn)物與萘酚反應(yīng)，得到七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸與萘酚的酯化物，用于對(duì)堿性染料的吸附及釋放。
[0006]本發(fā)明是一種七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸萘酚酯，是以七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸與氯化亞砜SOCl2反應(yīng)，得到七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酰氯，再以七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酰氯與萘酚進(jìn)行反應(yīng)，得到七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸萘酚酯，七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸中丙烯酸與氯化亞砜摩爾比為1:5-10，七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酰氯中丙烯酰氯與萘酚摩爾比為1:5-10，七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸萘酚酯化產(chǎn)物不溶于水，能吸附或釋放堿性染料。
[0007]本發(fā)明一種七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸萘酚酯的方法按下列步驟進(jìn)行:
(1)稱取一定量的七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸，按丙烯酸單體與氯化亞砜以摩爾比1:5-10的比例加入圓底燒瓶中，反應(yīng)回流12h，得七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酰氯；
(2)將上述產(chǎn)品烘干，將烘干的七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酰氯和適量的對(duì)甲苯磺酸加入三口燒瓶中，以甲苯為溶劑，按上述產(chǎn)物中的七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酰氯產(chǎn)物中的丙烯酰氯與萘酚摩爾比為1:5-10的比例溶于甲苯中，緩慢滴加進(jìn)溶液中，反應(yīng)回流12h ；
(3)減壓抽濾，先用pH=9的NaOH溶液分散0.5h，再用乙醚反復(fù)洗滌沉淀，然后烘干即可，產(chǎn)率60%左右。
[0008]由于酰氯化后反應(yīng)活性更高，可以根據(jù)七元瓜環(huán)功能化的目的來(lái)選擇性的合成不同固定相的酯化物。其所述的功能化如引入具有光學(xué)活性基團(tuán)，用于分析檢測(cè)、藥物傳輸、生物示蹤等方面的研究；如將其修飾于固體表面，則有可能用作特殊的分離提純材料、固定相等。
[0009]本發(fā)明是由七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸為原料，與氯化亞砜反應(yīng)，酰氯化后的產(chǎn)物與萘酚反應(yīng)，得到七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸與萘酚的酯化物。本發(fā)明的合成方法是一種高效快捷、高產(chǎn)率、高適應(yīng)性的合成方法得到七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸萘酚酯化物。
[0010]本發(fā)明一種七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸萘酚酯的應(yīng)用是用于水溶液中堿性染料的吸附與釋放，七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸萘酚酯對(duì)吖啶橙，原黃素，硫堇，中性紅，堿性黃，噻唑橙的吸附量分別為 15.42，12.29，13.06,48.13，11.39,26.48mg/g ；
本發(fā)明效果I)所使用的合成方法具有操作簡(jiǎn)單，產(chǎn)率高等特點(diǎn)。2)七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸的進(jìn)一步功能化，利用瓜環(huán)的主客體作用和羧基氫鍵的協(xié)同作用對(duì)染料進(jìn)行吸附并可在乙醇中釋放。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸萘酚酯合成示意圖圖2七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸萘酚酯紅外譜圖
圖3七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸萘酚酯對(duì)染料吸附的紫外吸收譜圖
其中圖3中(I)吖啶橙(2)堿性黃(3)硫堇(4)噻唑橙(5)原黃素(6)中性紅
圖4七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸萘酚酯對(duì)染料吸附的吸附量圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012](I)稱取Ig七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸，量取5mL氯化亞砜加入150mL圓底燒瓶中，加熱至80°C回流，反應(yīng)12h ；
(2)上述產(chǎn)物利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀旋干后，將所得固體，30mL甲苯和0.0lg對(duì)甲苯磺酸加入三口燒瓶，加熱至70°C，將Ig萘酚溶于1mL甲苯中，緩慢滴加進(jìn)溶液中，回流12h ；
(3)配制pH=9的氫氧化鈉溶液，上述產(chǎn)物減壓抽濾，將得到的沉淀固體加入50mL氫氧化鈉溶液中分散0.5h后，減壓抽濾，得到固體；
(4)將上述固體利用乙醚洗滌4次，放入烘箱中干燥，稱量，產(chǎn)率大約為60%；
(5)將上述產(chǎn)物每次Img投入5mL5X10_5mol/L的染料溶液中，利用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)量七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸萘酚酯對(duì)吖啶橙，原黃素，硫堇，中性紅，堿性黃，噻唑橙的吸附量分別為 15.42，12.29，13.06,48.13，11.39,26.48mg/g ；
(6)將上述吸附染料的七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸萘酚酯放入乙醇溶液中，染料釋放，釋放率在90%以上。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸萘酚酯，其特征是以七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸與氯化亞砜SOCl2反應(yīng)得到七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酰氯，再以七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酰氯與萘酚進(jìn)行反應(yīng)，得到七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸萘酚酯，七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸中丙烯酸與氯化亞砜摩爾比為1: 5-10，七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酰氯中丙烯酰氯與萘酚摩爾比為1:5-10，七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸萘酚酯化產(chǎn)物不溶于水，能吸附或釋放堿性染料。
2.一種七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸萘酚酯的制備方法，其特征是按下列步驟進(jìn)行: (1)稱取一定量的七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸，按丙烯酸單體與SOCl2W摩爾比1:5-10的比例加入圓底燒瓶中，反應(yīng)回流12h，得七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酰氯； (2)將上述產(chǎn)品烘干，將烘干的七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酰氯和適量的對(duì)甲苯磺酸加入三口燒瓶中，以甲苯為溶劑，按上述產(chǎn)物中的七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酰氯產(chǎn)物中的丙烯酰氯與萘酚摩爾比為1:5-10的比例溶于甲苯中，緩慢滴加進(jìn)溶液中，反應(yīng)回流12h ； (3)減壓抽濾，先用pH=9的NaOH溶液分散0.5h，再用乙醚反復(fù)洗滌沉淀，然后烘干即可，產(chǎn)率60%左右。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸萘酚酯的制備方法，其特征是:酰氯化后反應(yīng)活性更高，可以根據(jù)七元瓜環(huán)功能化的目的來(lái)選擇性的合成不同固定相的酯化物。
4.如權(quán)利要求1所述的一種七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸萘酚酯的應(yīng)用其特征是:用于水溶液中堿性染料的吸附與釋放。
【專利摘要】本發(fā)明一種七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸萘酚酯及其制備方法和應(yīng)用，屬于改性瓜環(huán)技術(shù)領(lǐng)域。由七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸、氯化亞砜、萘酚為原料，合成七元瓜環(huán)橋聯(lián)丙烯酸萘酚酯。七元瓜環(huán)的酯化產(chǎn)物降低了其水溶性，可以應(yīng)用為固體吸附材料。利用七元瓜環(huán)的主客體作用和羧基氫鍵的協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)堿性染料的吸附和釋放。
【IPC分類(lèi)】C07D487-22, B01J20-22, B01J20-28, B01J20-30
【公開(kāi)號(hào)】CN104592240
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510002460
【發(fā)明人】高瑞晗, 肖勃, 陳鵬, 范穎, 薛賽鳳, 陶朱, 祝黔江
【申請(qǐng)人】貴州大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2015年1月5日