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基于金属卟啉的分子印迹聚合物研究

曾庆斌  
【摘要】:分子识别是生命得以存在的基础,分子印迹技术是实现人工分子识别的有力手段。分子印迹聚合物是一类对特定目标化合物(模板分子)具有特异性识别功能的高分子材料,它在分离纯化、传感器以及模拟酶催化等方面显示出广阔的应用前景。金属卟啉是一类具有平面大π共轭骨架的化合物,作为人工受体广泛应用于分子识别体系。本论文将卟啉引入分子印迹体系,将其分别作为功能单体和模板分子,合成了一系列分子印迹聚合物,并采用选择性吸附,斯卡查特分析,荧光光谱,固相萃取等方法对这些聚合物的分子识别性能进行表征,对影响印迹效果的因素进行了研究,获得了一系列基于金属卟啉具有良好分子识别性能的分子印迹聚合物。本论文主要包含以下研究内容: 设计并合成了具有良好聚合性能的锌卟啉功能单体5-(4-甲基丙烯酰氧苯基)-10,15,20-三苯基卟啉锌(ZnMOTPP)。能过紫外-可见光谱滴定法,定量考察了ZnMOTPP与系列三唑类化合物、磺酰脲类化合物的结合情况,得到了不同结合体系的结合常数。 以ZnMOTPP为功能单体,三唑类化合物为模板分子,制备了一系列分子印迹聚合物。通过选择性吸附,荧光光谱,斯卡查特分析,固相萃取等方法,对这类印迹聚合物的分子识别性能进行了系统表征。结果表明:以金属卟啉为功能单体的印迹聚合物对三唑类化合物具有良好的印迹效果。深入研究了聚合交联剂的种类、交联度、聚合溶剂以及吸附溶剂的极性等因素对印迹效果的影响。 以ZnMOTPP为功能单体,制备了以磺酰脲类化合物为模板分子的分子印迹聚合物。表征结果表明,聚合物印迹效果较弱。进一步研究发现,以ZnMOTPP作为共同功能单体,可以促进甲基丙烯酸(MAA)功能单体对磺酰脲类化合物的印迹效果。 通过紫外-可见光谱滴定法,定量考察了4-乙烯基吡啶(4-VP)与一系列含有不同侧基取代的四苯基卟啉锌之间的结合情况。以4-VP为功能单体,5-(4-羟基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉锌(ZnHTPP)为模板分子,制备了对锌卟啉具有识别性能的分子印迹聚合物。研究表明,制得的分子印迹聚合物对ZnHTPP有着灵敏的选择性及较强的结合能力。并对ZnHTPP溶液有着强烈的荧光猝灭作用。


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