[发明专利]一种手性识别材料及其在手性电化学传感器中的应用

说明书

本发明公开了一种手性识别材料及其在手性电化学传感器中的应用，所述手性识别材料是以4‑丝氨酸基苯甲酸作为有机配体与Cd(II)自组装形成，所述有机配体是以丝氨酸作为前驱体通过Schiff碱缩合得到。本发明的手性识别材料可用于制备手性电化学传感器，从而实现对1‑苯乙胺、1‑(4‑甲氧基苯)乙胺和2‑氨基‑1‑丙醇等不同手性胺客体的选择性识别。

技术领域

本发明属于手性识别传感技术领域，具体涉及一种手性识别材料及其在手性电化学传感器中的应用。

背景技术

手性是生命相关科学的一个重要基本特性，在生物、医药及健康等领域起着至关重要的作用。在现代科学研究中，手性识别传感技术是一个重要分支，通过研究主客体的对应选择性分子识别过程，可以更好的理解手性分子的相互作用，为单一对映体的拆分识别以及手性诱导的单一对映体药物合成等提供最直接的技术指导。在手性识别研究领域，综合考虑设计、经济及性能因素，设计开发新型高效的传感器材料是实现高效手性识别技术的关键。

氨基酸是一类天然手性小分子，氨基、羧基基团等与手性中心直接相连，能够提供多重主客体识别结合位点，是构建高效手性传感材料的理想前驱体。此外，氨基酸具有来源广泛、经济、无毒等诸多优点，而且氨基酸分子的R基团能够被系统替换，从而系统调控氨基酸分子的手性选择活性，为全面建立经济高效的手性识别技术提供了理想选择。

氢键作用是生命分子之间的一种关键弱相互作用，利用分子的绝对构型诱导主客体之间的氢键结合，可以实现高效的对应选择性。氨基酸、多肽及蛋白质分子之间具有十分丰富多样的氢键结构，而形成氢键的关键结构，例如氨基、羧基、羟基等都与手性中心相连，因此为利用氢键作用实现手性识别提供了可能。

发明内容

本发明的目的是提供一种手性识别材料及其在手性电化学传感器中的应用。

一种手性识别材料，所述手性识别材料是以4-丝氨酸基苯甲酸作为有机配体与Cd(II)自组装形成。

进一步地，所述有机配体是以丝氨酸作为前驱体通过Schiff碱缩合得到。

进一步地，所述丝氨酸为(L)-丝氨酸或(D)-丝氨酸。

进一步地，所述手性识别材料中，每个Cd(II)分别与来自两个不同4-丝氨酸基苯甲酸配体分子的共三个羧基氧原子、4-丝氨酸基苯甲酸配体分子内与手性中心相连的羟基氧原子、来自两个不同水分子的两个氧原子进行配位，同时与手性中心相连的N原子与Cd(II)也发生了配位作用，使得每个Cd(II)共形成7配位的模式；每个4-丝氨酸基苯甲酸配体分子有两种不同的配位模式，一种为利用苯环端的羧基与一个Cd(II)进行双齿鳌合配位，另一种为利用丝氨酸部分柔性的羧基与另一个Cd(II)单齿配位；每个4-丝氨酸基苯甲酸配体分子分别桥联两个不同的Cd(II)，形成一维配位聚合链，沿b轴方向螺旋生长，形成螺旋链，不同的螺旋链之间依靠氢键作用相互连接堆积，拓展成三维结构。

上述手性识别材料在手性识别中的应用。

上述手性识别材料在制备手性电化学传感器中的应用。

上述手性识别材料在手性胺对映异构体选择性识别中的应用。

本发明选择(L)-丝氨酸及(D)-丝氨酸为前驱体，通过经济高效的Schiff碱缩合手段，合成了一对具有相反绝对构型的4-丝氨酸基苯甲酸配体分子：(L)-H₂SA及(D)-H₂SA，进而分别将两个配体与Cd(II)进行自组装，获得了两个具有均一手性的手性识别材料：(L)-SA-Cd和(D)-SA-Cd。两个材料具有相同的配位模式及晶体结构，但绝对构型相反，圆二色谱测试(图1所示)表明其具有完全镜像的圆二色性。将所得到的两个手性识别材料用于制备手性电化学传感器，可实现对不同手性胺客体的选择性识别。

附图说明

图1为(L)-SA-Cd和(D)-SA-Cd的圆二色谱。