一种柔性多孔硼亲和共聚物吸附剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于环境功能材料制备技术领域，具体公开了一种柔性多孔硼亲和共聚物吸附剂的制备方法。首先合成CDPs

【技术实现步骤摘要】
一种柔性多孔硼亲和共聚物吸附剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属环境功能材料制备
，涉及一种柔性多孔硼亲和共聚物吸附剂的制备方法和应用。

技术介绍

[0002]柚苷是一种天然黄酮类化合物，其具有多种药理活性，如抗菌、抗癌、抗病毒、抗氧化以及防治心血管病等能力。提纯柚子囊中柚苷常用的分离纯化的方法有很多种。但是这些方法虽然各有其独特优点，但共性的缺陷是选择性差，重复使用率低。因此，建立和完善一种选择性识别与分离纯化柚子皮提取液中柚苷的新策略、增加产品得率的同时获得较高纯度吸引了很大的关注。硼酸基吸附剂基于硼亲和机理，用于选择性识别与可逆吸附释放邻二羟基类化合物。柚苷作为典型的邻位顺式二羟基类化合物，因此硼酸基吸附剂有望实现其选择性分离纯化。因此，构建选择性识别与分离纯化柚子皮提取液中柚苷的新方法、增加产品得率的同时获得较高纯度吸引了很大的关注。
[0003]目前，柔性多孔聚合物网络结构很容易解体或崩溃，且体积和形状不稳定，极大的限制了它们在复杂样品体系中的应用。乳液是由两种互不相容的两相在外力作用下形成的热力学不稳定这体系。乳液模板法可将所需要有用物质单体和稳定粒子带入乳液体系的某一相(或两相界面)中，聚合完成后去除其它相后，是形成特定结构材料的新方法。而皮克林乳液(Pickering emulsions)是以固体粒子乳化得到的乳液液滴，以其为模板可以获得多孔/中空的聚合物，同时稳定粒子的存在可以提高材料的机械性能，且稳定粒子自身的特性可赋予复合材料更多新的功能。目前，皮克林乳液通常用作多孔聚合物的有效方法，吸引了科研学者的兴趣。
[0004]微孔有机聚合物(MOPs)具有微孔的交联孔结构，其孔径小于2nm。由于其具有优异的化学多样性，高比表面积和理化稳定性，MOPs已经被应用于多个领域，如气体分离、药物载体、催化等。因此，我们考虑将基于环糊精的MOPs作为稳定粒子用于乳液液滴的界面稳定，同时又能增强材料的机械强度及其表面多功能性。

技术实现思路

[0005]本专利技术利用乳液界面聚合制备出柔性多孔硼亲和聚合物吸附剂，最后特异性分离富集柚苷分子；具体为：以CDPs为稳定粒子乳化得到了Pickering O/W乳液，以合成的硼酸接枝溴代金刚烷聚合物作为功能单体，利用主客体作用在乳液界面进行组装，最终利用皮克林乳液模板法制备了硼亲和多孔共聚物吸附剂，并用于柚苷的选择性分离。以CDPs
‑
20作为稳定粒子、表面活性剂2296作为辅助乳化剂协同稳定Pickering O/W乳液，在乳液的外相和内相分别加入亲水单体(MMP)和亲油单体(MEA)，热引发聚合，得到了多孔柔性硼亲和共聚物吸附剂(BCDPs
‑
CPs
‑
20)，并用于选择性分离富集NRG分子。
[0006]本专利技术采用的技术方案是：
[0007](1)CDPs
‑
20的制备
[0008]将一定量的对苯二异氰酸酯和β
‑
CD添加到一定量的无水N,N
‑
二甲基甲酰胺的溶液中，然后这个反应体系在氮气保护下120℃下持续搅拌20h，得到的沉淀产物过滤并用DMF洗涤，最终产物利用索氏提取进一步纯化CDPs
‑
20，随后转入到真空烘箱里在真空80℃下过夜烘干，得到环糊精基微孔有机聚合物CDPs
‑
20；
[0009]步骤(1)中，所述的对苯二异氰酸酯，β
‑
CD，N,N
‑
二甲基甲酰胺加入比例为(310
‑
330)mg:(1
‑
1.2)g:(10
‑
30)mL。
[0010](2)溴化金刚烷聚合物(ABIB)的合成
[0011]首先，在室温条件下，将6
‑
溴己酸溶入到无水三氯甲烷中，其次在30分钟内将过量的亚硫酰氯被逐滴滴加到上述溶液中，上述溶液在氮气保护下搅拌20小时，最终通过旋转蒸发条件下除去多余的亚硫酰氯，最终得到中间产物ABIB。
[0012]步骤(2)中，所述的6
‑
溴己酸，三氯甲烷，亚硫酰氯的加入比例为(2.20
‑
2.24)g:(9
‑
11)mL:(25
‑
35)mL。
[0013](3)硼酸接枝溴代金刚烷聚合物(ABIB
‑
BA)的合成
[0014]首先，将一定量的3
‑
氨基苯硼酸APBA溶于溶剂A中，并在氮气气氛下持续搅拌10分钟，随后，加入一定量的ABIB溶于溶剂B中，将上述两溶液混合，并在15
‑
35℃条件下氮气气氛下将混合物搅拌12
‑
48h，然后用蒸馏水洗涤数遍，并随后转入真空烘箱中在30℃下过夜烘干，最终得到产品ABIB
‑
BA。
[0015]步骤(3)中，所述的3
‑
氨基苯硼酸，溶剂A，ABIB，溶剂B的加入比例为(180
‑
220)mg:(8
‑
12)mL:(180
‑
220)mg:(18
‑
22)mL，溶剂A、溶剂B均为无水DMF。
[0016](4)BCDPs
‑
CPs
‑
20的制备
[0017]按比例将CDPs
‑
20，丙烯酸甲氧基乙酯MEA和ABIB
‑
BA分散在去离子水中形成水相；
[0018]油相由一定量的N
‑
(甲氧基甲基)甲基丙烯酰胺MMP和Hypermer 2296混合而成，以每分钟8000
‑
12000rpm的速度均质搅拌，形成水包油单乳液，再通氮气15min后，加入引发剂水溶液，然后将乳液迅速转入安培瓶中，并在60
‑
70℃条件下聚合10
‑
14h。最后，聚合完成后蒸馏水多次洗涤并冷冻干燥24h，得到BCDPs
‑
CPs
‑
20。
[0019]步骤(4)中，
[0020]水相中，所述的CDPs
‑
20，丙烯酸甲氧基乙酯MEA，ABIB
‑
BA，去离子水的用量比例为(6
‑
8)mg:(13
‑
15)mmol:(13
‑
15)mg:(9
‑
10)mL；
[0021]油相中，N
‑
(甲氧基甲基)甲基丙烯酰胺MMP，Hypermer 2296的加入比例为(6
‑
7)mL:(0.05
‑
0.2)mL；
[0022]引发剂水溶液中，去离子水，过硫酸钾和四甲基乙二胺的加入比例为(0.4
‑
0.6)mL:(9
‑
11)mg:(7
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性多孔硼亲和共聚物吸附剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)制备CDPs
‑
20，备用；(2)制备溴化金刚烷聚合物ABIB,备用；(3)硼酸接枝溴代金刚烷聚合物ABIB
‑
BA，备用；首先，将一定量的3
‑
氨基苯硼酸APBA溶于溶剂A中，并在氮气气氛下持续搅拌；随后，加入一定量的ABIB溶于溶剂B中，将上述两溶液混合，并在一定温度氮气气氛下将混合物搅拌，然后用蒸馏水洗涤数遍，并随后转入真空烘箱中烘干，最终得到产品ABIB
‑
BA；(4)制备BCDPs
‑
CPs
‑
20；按比例将CDPs
‑
20，丙烯酸甲氧基乙酯MEA和ABIB
‑
BA分散在去离子水中形成水相；油相由一定量的N
‑
(甲氧基甲基)甲基丙烯酰胺MMP和Hypermer 2296混合而成，以一定速度进行均质搅拌，形成水包油单乳液，通氮气，加入引发剂水溶液，然后将乳液迅速转入安培瓶中，进行聚合反应，聚合完成后蒸馏水多次洗涤并冷冻干燥，得到BCDPs
‑
CPs
‑
20。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，制备CDPs
‑
20的步骤为：将一定量的对苯二异氰酸酯和β
‑
CD添加到一定量的无水N,N
‑
二甲基甲酰胺的溶液中，然后这个反应体系在氮气保护下120℃下持续搅拌20h，得到的沉淀产物过滤并用DMF洗涤，最终产物利用索氏提取进一步纯化CDPs
‑
20，随后转入到真空烘箱里在真空80℃下过夜烘干，得到环糊精基微孔有机聚合物CDPs
‑
20；其中，所述的对苯二异氰酸酯，β
‑
CD，N,N
‑
二甲基甲酰胺加入比例为(310
‑
330)mg:(1
‑
1.2)g:(10
‑
30)mL。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，制备溴化金刚烷聚合物ABIB的步骤为：首先，在室温条件下，将6
‑
溴己酸溶入到无水三氯甲烷中，其次在30分钟内将过量的亚硫酰氯被逐滴滴加到上述溶液中，上述溶液在氮气保护下搅拌20小时，最终通过旋转蒸发条件下除去多余的亚硫酰氯，最终得到中间产物ABIB；其中，所述的6
‑
溴己酸，三氯甲烷，亚硫酰氯的加入比例为(2.20
‑
2.24)g:(9<...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘树成，孙莹，郭丹钊，潘建明，胡智，于秋旺，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：