在载体表面上分散官能分子的方法和通过该方法制备的载体技术

技术编号:774064 阅读:150 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了在能够进行自组装和能够与官能有机-硅烷相互作用的可溶解分子衍生物的存在下,通过使用受束缚的非官能有机链来对受束缚的官能有机链进行稀释,从而隔离受束缚的官能有机链的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用单罐(one-pot)法在无机表面上调控官能度的空间分散性的领域。分子有机结构对无机表面的连接提供了控制表面性能的独特方法。若干方法已经用于向无机材料的表面引入有机基团和分子。通过直接将包含偶合官能团的有机部分例如烷氧基或卤代硅烷、膦酸根、次膦酸根、磺酸根、羧酸根、烯烃、硫醇或二硫化物接枝到或沉积在无机表面(金属氧化物如二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化锆等,或金属比如硅、金、铂...)之上来制备杂化有机-无机材料,例如公开在以下文献中W.A.Aue and C.R.Hastings,J.Chromatog.,42(1969)319,in K.G.Allum,R.D.Hancok,I.V.Howell,S.McKenzie,R.C.Pitkethly and P.J.Robinson,J.Organometal.Chem.,87(1975)203,in O.Leal,D.L.Anderson,R.G.Bowman,F.Basolo and R.L.Burwell,Jr,J.Am.Chem.Soc.,97(1975)5125,in J.F.Fritz andJ.N.King,Anal.Chem.,48(1976)570,in P.Tundo and P.Venturello,J.Am.Chem.Soc.,101(1979)6606,in H.Engelhardt and P.Orth,J.Liq.Chromatog.,10(1987)1999,in A.Cauvel,G.Renard,and D.Brunel,J.Org.Chem.,1997.62p.749,in H.D.Abruna,T.L.Meyer and R.W.Murray,Inorg.Chem.,18(1979)3233,inH.D.Abruna,T.L.Meyer and R.W.Murray,Inorg.Chem.,20(1981)1481,in P.Sutra,F.Fajula,D.Brunel,P.Lentz,G.Daelen and J.B.Nagy,Colloid andSurfaces,158(1999)21,in D.Brunel,A.Cauvel,F.Di Renzo,F.Fajula,B.Fubini,B.Onida and E.Garrone,New J.Chem.,24(2000)807-813,in M.Etienne,J.Bessière and A.Walcarius,Sens.Actuators B,76(2001)531.制备杂化官能化二氧化硅的更新的方法在于单罐溶胶-凝胶合成法,其使用可与四烷氧基硅烷或硅酸酯共缩合的有机三烷氧基硅烷作为二氧化硅的来源,例如公开在以下文献中K.J.Shea,D.A.Loy and D.W.Webster,Chem.Mater.,1(1989)574,in D.J.Macquarrie,Chem.Commun.,(1996)1775,in S.L.Burkitt,S.D.Sims and S.Mann,Chem.Commun.(1996)1367,in R.J.P.Corriu,J.J.E.Moreau,P.Thépot,M.WongChi Man,Chem.Mater.,4(1992),in M.H.Lim,C.F.Blanford and A.Stein,Chem.Mater.,10(1998)467.在无机表面上的组装的具有官能团的单层结构在一些领域(例如吸附、离子交换、催化、传感、非线性光学和生物分子识别)中具有广泛的科学和实用意义。在它们的大多数应用中,控制其分布(主要是控制官能度的分散性)对于改进这些物质的性能是至关紧要的。然而,在文献中只有很少的实例涉及接枝官能团之间的位点隔离和受控距离。在第一方面中,两种胺基团通过将它们用带有羰基官能团的、可形成亚胺连接点的隔离物(spacer)进行连接,从而彼此按照固定的距离来进行接枝,在接枝以后,其必须通过特定反应来除去。例如通过以下文献对该方法进行说明Wulff等人的G.Wulff,B.Heide,G.Helmeier,J.Amer.Chem.Soc.,1986,108,1089或者G.Wulff,B.Heide,G.Helmeier,React.Polym.,1987,6,299。该方法由以前的对交联多孔聚合物基体中的分子印记的研究改变而来,该研究主要由Shea等人(K.J.Shea和E.A.Thompson,J.Org.Chem 1978,43,4253;K.J.Shea,E.A.Thompson,S.D.Pandey和P.S.Beauchamp,J.Am.Chem.Soc.,1980,102,3149;K.J.Shea和T.K.Dougherty,J.Am.Chem.Soc.,1986,108,1091)首创并且启发了其他人在被印记的聚合物手性空腔里面建立更多的可“剪裁”活性位点,如由J.J.Becker和M.R.Gagné在Acc.Chem.Res.,2004,37,798-804中所公开的内容。类似的方法被Tahmassebi和Sasaki(D.C.Tahmassebi,T.Sasaki,J.Org.Chem.,1994,59,679)和Hwang等人(K.-O.Hwang,Y.Yakura,F.S.Ohuchi,T.Sasaki,Mater.Sci.Eng.,C 1995,3,137)或Liu等人(J.Liu,Y.Shin,L.-Q.Wang,Z.Nie,J W.D.Samuels,.H.Chang,G.Fryxell和G.J.Exarhos,J.Phys.Chem.A.2000,104,8328)或Shin等人(Y.Shin,J.Liu,L.-Q.Wang,Z.Nie,G.Fryxell,W.D.Samuels和G.J.Exarhos,Ang.Chem.Int.Ed.2000,39,2702)所采用。它们通过使用不同类型的双槽(dipod)或三槽(tripod)模板来固着(anchor)两种或三种氨基丙基硅烷,该模板结合有亚胺键合,以用来在使用长链有机硅烷的单层覆盖过程中对部分表面进行保护。随后,这些模板分子被加酸水解(acid hydrolysis)除去,从而在该单层涂层中留下被印记的矩形或三角形的微腔。应该注意该方法不能得到被释放的单一表面点,而是得到表面部分。此外,由于这些分子可能聚集,因此在表面上的模板分布几乎是不均匀的,导致在腔的尺寸和形状上的消极效果。通过原位溶胶-凝胶法来直接合成被印记的二氧化硅,Katz和Davis使用类似的方法来接枝隔离的胺基(A.Katz和M.E.Davis,Nature,2000,403,286)。在该方法中,胺官能团通过带有印记的氨基甲酸酯连接来保护,该连接,除提供位点隔离之外,还在被除去时生成空间有序的空隙空间。应该注意到,具有受限制且分散的胺位点的最终凝胶的形成还需要随后脱除该印记分子并且还要注意到通过两点结合(bound)或一点结合的探针分子来实现对位点分散的控制。最近,Jones等研究了接枝胺官能团的隔离,该隔离通过利用在二氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对受束缚的官能有机链进行分散的方法,包括以下步骤:a)提供由多孔材料制备的无机载体;b)在该载体的表面上接枝下列物质:i)具有通式R↓[n]R’↓[3-n]-Si-L-X的硅烷,其中R是含有1到2个碳原子的烷基并且R是相同或不同的,R′是卤素或是含有1到12个碳原子的烷氧基并且R′是相同或不同的,n是从0到2的整数,L是刚性的或柔性的“连接体”或臂,且X是能够通过加成或取代反应而共价键接的官能团;ii)助剂,对该助剂进行选择以对接枝的官能链的官能团进行强烈的溶剂化,从而防止官能团的聚集并占据在官能团X之间的空间;c)用极性溶剂对步骤b)的接枝载体进行洗涤以去除该助剂;d)任选地固化和钝化该接枝载体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:菲利普巴内特丹尼尔布鲁内尔丹勒纳弗朗索瓦费朱拉萨拜因赛罗尔阿巴斯拉扎维
申请(专利权)人:托塔尔石油化学产品研究弗吕公司国家科学研究中心
类型:发明
国别省市:BE[比利时]

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