[发明专利]一种用于脱除水中有机污染物的一取代β-环糊精衍生物及其制备与使用方法

权利要求书

1.一种用于脱除水中有机污染物的一取代β-环糊精衍生物，其特征在于：设计其结构如下：

其中，R_x代表烷基取代基，x代表烷基碳数，分别为：

R₄＝-C₄H₉

R_t-4＝-C(CH₃)₃

R₈＝-C₈H₁₇

R_i-8＝-CH(CH₃)C₆H₁₃

R₁₂＝-C₁₂H₂₅

β-环糊精上的取代基团处于β-环糊精的一个D-吡喃葡萄糖单元6号碳原子位置，一取代β-环糊精衍生物命名为单-6-{[2(4),5-二氟-4(2或5)-烷氧基-3,6-二腈基]-苯氧基}-β-环糊精或称为烷氧基二氟对苯二甲腈基β-环糊精。

2.根据权利要求1所述的一取代β-环糊精衍生物，设计了五种不同取代基的烷氧基二氟对苯二甲腈基β-环糊精，包括：正丁氧基二氟对苯二甲腈基β-环糊精、叔丁氧基二氟对苯二甲腈基β-环糊精、正辛氧基二氟对苯二甲腈基β-环糊精、异辛氧基二氟对苯二甲腈基β-环糊精和正十二烷氧基二氟对苯二甲腈基β-环糊精。

3.根据权利要求1所述的一取代β-环糊精衍生物的制备方法，包括：

(1)以四氢呋喃和N,N-二甲基甲酰胺按体积比为8:1～10:1混合溶液为溶剂，溶解烷氧基三氟对苯二甲腈和β-环糊精；

(2)以无水K₂CO₃为催化剂，控制反应温度为75～85℃，搅拌速度为0～800rpm下反应30～50h；

(3)反应完毕后过滤，取出滤饼并用0.1mol·L-¹稀盐酸中和其中的K₂CO₃，用去离子水溶解未反应的β-环糊精，过滤、干燥后得到烷氧基二氟对苯二甲腈基β-环糊精，收率为10.41％～71.80％。

4.根据权利要求3所述的一取代β-环糊精衍生物的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中烷氧基三氟对苯二甲腈和β-环糊精的物质的量比为1:1～5:1。

5.根据权利要求3所述的一取代β-环糊精衍生物的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中催化剂K₂CO₃与烷氧基三氟对苯二甲腈的物质的量比为1:1～5:1。

6.根据权利要求3所述的一取代β-环糊精衍生物的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中烷氧基三氟对苯二甲腈包括正丁氧基三氟对苯二甲腈、叔丁氧基三氟对苯二甲腈、正辛氧基三氟对苯二甲腈、异辛氧基三氟对苯二甲腈和正十二烷氧基三氟对苯二甲腈。

7.根据权利要求1所述的一取代β-环糊精衍生物的应用，其特征在于：所述的一取代β-环糊精衍生物应用于脱除水中有机污染物。

8.根据权利要求7所述的一取代β-环糊精衍生物的应用，其特征在于：所述的水中有机污染物为亚甲基蓝、中性红和β-萘酚，其浓度为1×10^-5～1×10^-4mol·L^-1。

9.根据权利要求7所述的一取代β-环糊精衍生物的应用，其特征在于：控制一取代β-环糊精衍生物用量为每毫升水溶液0.5～2mg，脱除温度为25～50℃，搅拌速度为200～800rpm，搅拌时间为0.5～60min。