一种氧化还原介体的制备方法技术

本发明专利技术属于催化剂合成技术领域，具体公开了一种异咯嗪类氧化还原介体的制备方法，合成出的氧化还原介体水溶性良好，具有良好的生物相容性，能用于选择性催化微生物降解有机污染物的反应。该制备方法具体步骤是：1、将二水磺基水杨酸晶体和核黄素进行真空干燥；2、将核黄素与无水磺基水杨酸混合均匀；3、向混合物中加入氯化亚砜；4、混合物置于水浴中搅拌回流反应，温度不超过40℃；5、反应至混合物变为橙红色澄清透明溶液后，空气中吹干溶剂；6、向生成的橙红色胶状物中加水溶解，再加入碳酸氢钠调节溶液酸碱度至pH7；7、向上述溶液中加入10倍体积的无水乙醇，析出橙黄色固体；8、过滤后滤饼用无水乙醇洗涤数次，70℃真空干燥。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化剂的合成
，更具体涉及一种异咯嗪类氧化还原介体的制备方法，合成出的氧化还原介体水溶性良好，具有良好的生物相容性，能用于选择性催化微生物降解有机污染物的反应。
技术介绍
介体催化技术，是利用在原反应体系中加入某种介质，介质在初级电子供体和最终电子受体之间被可逆的氧化还原，进而加快原反应的电子传输速率，从而加快反应速率的技术。该技术能大大提高生物降解速率，且无副产物产生。传统氧化还原介体多为天然产物，产量小，难提纯且水溶性差。因此化学合成氧化还原介体成为了研究热点。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于提供了一种新型氧化还原介体的制备方法，该介体在使用前溶于蒸馏水，得氧化还原介体溶液。该介体制备工艺快速简单，工艺参数易控制，无需后处理过程，所需原料价格低廉，合成出的氧化还原介体纯度高，生物相容性好，可直接用于选择性催化微生物降解有机污染物的反应。为了实现上述的目的，本专利技术采用以下技术措施其技术构思是一种氧化还原介体，其制备的原料主要为核黄素(C17H2tlN4O6X二水磺基水杨酸(C7H6O6S 2H20)、氯化亚砜(SOCl2),碳酸氢钠(NaHCO3X本专利技术中，用核黄素为母体并提供羟基，以磺基水杨酸为亲水基团并提供羧基，氯化亚砜作为催化剂和溶剂，碳酸氢钠用于除酸和成盐，通过酯化反应制备氧化还原介体，得到的氧化还原介体水溶性较好(IOOg水中可溶解46. lg, 25°C )，克服了天然氧化还原介体产量低，水溶性差的问题。上述的氧化还原介体的具体制备方法步骤是1、将二水磺基水杨酸晶体和核黄素固体分别在真空干燥箱中70°C干燥至恒重；2、分别称取干燥后的无水磺基水杨酸固体和核黄素(无水磺基水杨酸固体和核黄素摩尔比为4. 5 5:1),混合均匀，置于圆底烧瓶中；3、量取氯化亚砜加入到步骤2的混合物中，氯化亚砜与步骤2的核黄素的摩尔比为 115 153:1 ；4、将圆底烧瓶置于水浴中搅拌回流，控制反应温度不超过40°C，搅拌12h，混合物变为橙红色透明溶液；5、将步骤4得到的橙红色透明溶液倒入培养皿中，置于空气中吹出剩余氯化亚砜，得橙红色胶状物；6、加入蒸馏水将橙红色胶状物刚好溶解完全，再加入碳酸氢钠固体调节溶液酸碱度至PH7 ；7、向步骤6所得溶液中加入其10倍体积的无水乙醇，析出橙黄色固体；8、将步骤7中混合物进行抽滤，滤饼用无水乙醇洗涤三次，洗涤后的滤饼在70V下真空干燥至恒重，即得到氧化还原介体。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和有益效果1、本专利技术的氧化还原介体的主要原料来源丰富，价格低廉，制备成本较低。2、合成一步即可完成，合成过程中无需额外加入原料。3、反应在室温下即可进行，无需加热或降温。4、传统酯化反应以浓硫酸为催化剂，易发生副反应生成硫酸酯，本方法在氯化亚砜中进行，无需加入溶剂，生成的副产物为气体，易去除。5、产物为磺酸盐，难溶于乙醇，易提纯。 6、该氧化还原介体制备工艺简单，工艺参数易控制(核黄素、磺基水杨酸、氯化亚砜的摩尔比率为1:4. 5 5:115 153，反应时间为12h)。7、本专利技术制得的氧化还原介体水溶性较好(IOOg水中可溶解46. lg，25°C)，不易光降解，可以直接用于催化微生物降解有机污染物的反应。具体实施例方式下面申请人将结合具体的实施例对本专利技术方法做进一步的详细说明。应理解，以下实施例仅用于对本专利技术请求保护的技术方案做清楚完整的说明，而不应被理解为对本专利技术请求保护范围的限制。实施例1-3中核黄素(C17H2QN406)、二水磺基水杨酸(C7H6O6S 2H20)、氯化亚砜(SOCl2)和碳酸氢钠(NaHCO3)均购自国药集团化学试剂有限公司。实施例1:，其步骤是1、称取10. OOOg 二水磺基水杨酸晶体置于表面皿上，放入真空干燥箱中，70°C干燥至恒重,称取3. OOOOg核黄素固体置于表面皿上，放入真空干燥箱中，70°C干燥至恒重；2、称取干燥后的无水磺基水杨酸固体2. 6090g,核黄素1. OOOOg,混合均匀，置于5OmL圆底烧瓶中；3、量取氯化亚砜25mL，加入到步骤2的混合物中；4、将圆底烧瓶置于水浴中搅拌回流，控制反应温度不超过40°C，搅拌12h，混合物变为橙红色透明溶液；5、将步骤4得到的橙红色透明溶液倒入培养皿中，置于空气中吹出剩余氯化亚砜，得橙红色胶状物；6、加入蒸馏水将橙红色胶状物刚好溶解完全，再加入碳酸氢钠固体调节溶液酸碱度至PH7 ；7、向步骤6所得溶液中加入其10倍体积的无水乙醇，析出橙黄色固体；8、将步骤7中混合物进行抽滤，滤饼用IOOmL无水乙醇分三次洗涤，洗涤后的滤饼在70°C下真空干燥至恒重，得磺基水杨酸核黄素酯钠盐2. 8714g，产率为85. 5%，经高效液相色谱法检测，纯度为96. 7%，在IOOg水中可溶解46.1g (25。。)。步骤2和3中，核黄素、无水磺基水杨酸、氯化亚砜三者的摩尔比为1:4.5:130。本氧化还原介体(磺基水杨酸核黄素酯钠盐)在其浓度为50mg/L，光照强度为2500勒克斯，30°C水溶液中，6小时的自身平均光降解率为5. 5%。本氧化还原介体(磺基水杨酸核黄素酯钠盐)在其浓度为50mg/L，光照强度为2500勒克斯，30°C沼泽红假单胞菌(浓度为9. 096 X IO8个/mL)水溶液中，6小时的自身平均生物降解率为7. 5%。本氧化还原介体(磺基水杨酸核黄素酯钠盐)在其浓度为50mg/L，光照强度为2500勒克斯，30°C沼泽红假单胞菌(浓度为9. 096 X IO8个/mL)水溶液中，对橙黄II (浓度为100mg/L) 6小时的降解率为99. 9%。实施例2 ，其步骤是1、按照实施例1的步骤I将二水磺基水杨酸晶体和核黄素进行干燥；2、称取干燥后无水磺基水杨酸固体5. 8610g,核黄素2. 2464g,混合均勻，置于IOOmL圆底烧瓶中；3、量取氯化亚砜50mL，加入到步骤2的混合物中；4、将圆底烧瓶置于水浴中搅拌回流，控制反应温度不超过40°C，搅拌12h，混合物变为橙红色透明溶液；5、将步骤4得到的橙红色透明溶液倒入培养皿中，置于空气中吹出剩余氯化亚砜，得到橙红色胶状物；6、加入蒸馏水将橙红色胶状物刚好溶解完全，再加入碳酸氢钠固体调节溶液酸碱度至PH7 ；7、向步骤6所得溶液中加入其10倍体积的无水乙醇，析出橙黄色固体；8、将步骤7中混合物进行抽滤，滤饼用200mL无水乙醇分三次洗涤，洗涤后的滤饼在70°C下真空干燥至恒重，即得到磺基水杨酸核黄素酯钠盐6. 5410g，产率为86. 7%，经高效液相色谱法检测，纯度为97. 0%，在IOOg水中可溶解46.1g (25°C)。步骤2和3中，核黄素、无水磺基水杨酸、氯化亚砜三者的摩尔比为1:4.5:115。本氧化还原介体在其浓度为50mg/L，光照强度为2500勒克斯，30°C水溶液中，6小时的自身平均光降解率为5. 1%。本氧化还原介体在其浓度为50mg/L，光照强度为2500勒克斯，30°C沼泽红假单胞菌(浓度为1. 233 X IO9个/mL)水溶液中，6小时的自身平均生物降解率为8. 5%。本氧化还原介体(磺基水杨酸核黄素酯钠盐)在其浓度为50mg/L，光照强度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化还原介体的制备方法，其步骤是：（1）将二水磺基水杨酸晶体和核黄素固体分别在真空干燥箱中70℃干燥至恒重；（2）分别称取干燥后的无水磺基水杨酸固体和核黄素，无水磺基水杨酸固体和核黄素摩尔比为4.5～5:?1，混合均匀，置于圆底烧瓶中；（3）量取氯化亚砜加入到步骤（2）的混合物中，氯化亚砜与步骤（2）的核黄素的摩尔比为115～153:?1；（4）将圆底烧瓶置于水浴中搅拌回流，控制反应温度不超过40℃，搅拌12h，混合物变为橙红色透明溶液；（5）将步骤（4）得到的橙红色透明溶液倒入培养皿中，置于空气中吹出剩余氯化亚砜，得橙红色胶状物；（6）加入蒸馏水将橙红色胶状物刚好溶解完全，再加入碳酸氢钠固体调节溶液酸碱度至pH7；（7）向步骤（6）所得溶液中加入其10倍体积的无水乙醇，析出橙黄色固体；（8）将步骤（7）中混合物进行抽滤，滤饼用无水乙醇洗涤三次，洗涤后的滤饼在70℃下真空干燥至恒重，即得到氧化还原介体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周培疆，潘可亮，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：