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一种功能性纳米铈配合物的制备方法和应用技术

技术编号:14711837 阅读:80 留言:0更新日期:2017-02-26 14:46
本发明专利技术涉及一种纳米铈配合物的制备及其在电化学手性传感检测对映体的技术方法,属于纳米材料与手性电化学技术领域。以硝酸铈、配体、溶剂和碱性水溶液为原料,采用溶胶凝胶法,制得粒径为30‑50nm纳米铈配合物,以此制备纳米铈配合物手性传感器工作电极和电化学手性传感器,检测D‑(+)‑色氨酸和L‑(‑)色氨酸对映体的含量。本发明专利技术的有益效果为:纳米铈配合物的制备方法简便,能耗低;基于该材料制备手性传感器,方法简单、易操作;对D‑(+)‑色氨酸和L‑(‑)色氨酸手性对映体含量的检测,快速响应、选择性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一种纳米铈配合物的制备方法和应用,属于纳米功能材料、金属有机复合材料与手性传感检测

技术介绍
纳米金属-有机配合物是目前材料科学、化工、传感识别领域中的一个研究热点,该材料在催化、吸附、分离、薄膜、传感、识别、质子传导、药物缓释等多领域,显现出其他传统材料不能比拟的多功能性。溶剂热法是制备金属-有机配合物晶体最普遍采用的方法。具体做法是将金属盐、有机配体和水或其它溶剂密封在内衬聚四氟乙烯的不锈钢反应釜内,当加热到一定温度(80-300℃),釜内压力达到几百个大气压,反应物在该超临界状态下溶解反应,维持一段时间后,当缓慢降温时,生成规则的金属-有机配合物晶体。但由于制备时间较长,并需要高温高压步骤,对生产设备以及高能耗的挑战性等,阻碍了该法在工业生产中的应用。手性是自然界的一种普遍现象,如糖类、氨基酸、蛋白质和DNA均为手性分子。手性对映体除旋光性不同以外,其他的物理-化学性质均无区别,然而,手性对映体进入体内,其生理作用将由体内的大分子,如手性受体、酶、载体等之间严格的手性匹配和识别而实现,在许多情况下,手性对映体在生命体内的活性、代谢过程、代谢速率及毒性等均存在显著的差异。手性对映体在生物体内显著差异的行为主要表现在:①两个对映体中可能只有一种对映体有生理活性,而另一种则无显著的生理活性;②手性对映体的两种构型的生理活性不同;③对映体的一种构型主要具有生理活性,而另一种却产生严重的副作用;④两个对映体具有相同或相近的生理活性。氨基酸是构成生物功能大分子蛋白质的基本单元,因此,关于手性氨基酸对映体的分离分析,对生命科学、药物化学、人类健康具有十分重要的作用。L-色氨酸作为人类和动物体内必需的氨基酸之一,不能通过自身合成,但在生物体内起到促进胃液和胰液的产生。D-色氨酸在人体内几乎不发生代谢作用,且无毒性,但在医药行业中是抗癌剂和免疫抑制剂的重要合成前体。所以,建立色氨酸对映体的识别分析方法,显得十分迫切且尤为重要。目前,手性识别的方法主要包括手性色谱和光谱法。其中手性色谱方法已经被广泛用于分离分析手性化合物,但该法仪器成本高、分析时间长、操作繁琐,技术要求高,并难以实现原位和在线检测等。采用电化学技术手性检测对映体及其含量,发挥电化学检测制备简单、成本低、识别效率高等优点,具有重要的应用价值。
技术实现思路
本专利技术的技术任务之一是为了弥补现有技术的不足,提供一种非手性纳米铈配合物的制备方法,该方法所用原料成本低,制备工艺简单,反应能耗低,具有工业应用前景。本专利技术的技术任务之二是提供该非手性纳米铈配合物的用途,即将该配合物用于高效检测D-(+)-色氨酸和L-(-)色氨酸对映体的含量,该手性检测仪器成本低、分析效率高、操作方便,操作技术要求低。本专利技术的技术方案如下:1.一种功能性纳米铈配合物的制备方法,制备步骤如下:将40-50mgCe(NO3)3·6H2O、7-13mg的配体H3L与250-800uL的N-甲基吡咯烷酮NMP共混,室温超声制得澄清的溶液,在10-30s滴加0.10-0.15mL、2mol/L的KOH水溶液,并振摇共混,制得CeL凝胶,该凝胶倒置仍无流动性;将CeL凝胶洗涤后,得到的固体粉末于40-50℃干燥过夜,制得功能性纳米铈配合物CeL,产率为65-73%;(1)所述H3L,构造式如下:(2)所述H3L,制备步骤如下:向13-15mmol的4-氨基苯甲酸中,在搅拌条件下,依次加入20mL、含15-17mmol氢氧化钠的水溶液和5mL、含3mmol三聚氰氯的二氧六环溶液,加热回流10-12h,用盐酸调pH为2-3,减压抽滤,将滤出的固体用水洗涤三次,制得H3L,产率为85-88%;(3)所述L,构造式如下:(4)所述将CeL凝胶洗涤,步骤如下:将CeL凝胶和4-10mL乙醇共混成均匀的混合液后离心分离,得到的固体粉末再分别用4-10mL乙醇洗涤2次;(5)所述纳米多氮镝配合物,属3D多孔金属有机框架物,其化学式为{[Ce3L(H2O)6](NO3)6(NMP)17(H2O)5本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种功能性纳米铈配合物的制备方法,其特征在于,制备步骤如下:将40‑50 mg Ce(NO3)3·6H2O、7‑13 mg的配体 H3L 与250‑800 uL的 N‑甲基吡咯烷酮NMP共混,室温超声制得澄清的溶液,在10‑30s滴加100‑150 uL、2 mol/L的KOH水溶液,振摇共混,制得CeL凝胶,该凝胶倒置无流动性;将CeL凝胶洗涤后,将得到的固体粉末于40‑50℃干燥过夜,制得功能性纳米铈配合物CeL,产率为65‑73%;所述H3L,构造式如下:所述H3L,制备步骤如下:向13‑15 mmol 的4‑氨基苯甲酸中,在搅拌条件下,依次加入20 mL、含15‑17 mmol 氢氧化钠的水溶液和5mL、含3mmol 三聚氰氯的二氧六环溶液,加热回流10‑12h,用盐酸调 pH 为2‑3,减压抽滤,将滤出的固体用水洗涤三次,制得H3L,产率为85‑88%;(2)所述L,构造式如下:(3)所述将CeL凝胶洗涤,步骤如下:将CeL凝胶和4‑10mL乙醇共混成均匀的混合液后离心分离,得到的固体粉末再分别用4‑10mL乙醇洗涤2次;(4)所述纳米多氮镝配合物,属3D多孔金属有机框架物,其化学式为{[Ce3L (H2O)6](NO3)6(NMP)17(H2O)5}。...

【技术特征摘要】
1.一种功能性纳米铈配合物的制备方法,其特征在于,制备步骤如下:将40-50mgCe(NO3)3·6H2O、7-13mg的配体H3L与250-800uL的N-甲基吡咯烷酮NMP共混,室温超声制得澄清的溶液,在10-30s滴加100-150uL、2mol/L的KOH水溶液,振摇共混,制得CeL凝胶,该凝胶倒置无流动性;将CeL凝胶洗涤后,将得到的固体粉末于40-50℃干燥过夜,制得功能性纳米铈配合物CeL,产率为65-73%;所述H3L,构造式如下:所述H3L,制备步骤如下:向13-15mmol的4-氨基苯甲酸中,在...

【专利技术属性】
技术研发人员:王志玲骆玉成匡轩杨小风刘志莲崔玉郑鲁沂
申请(专利权)人:济南大学
类型:发明
国别省市:山东;37

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