[发明专利]一种可应用于对映体选择性识别的手性荧光碳点的制备

说明书

本发明属于纳米材料制备和分子识别领域，具体为一种可应用于对映体选择性识别的手性荧光碳点的制备。本发明主要针对在荧光碳点的制备过程中，前驱体手性胺类化合物容易失去手性中心的缺点，提供一种简单廉价的手性荧光碳点的制备方法。主要包括以下步骤：（1）吡啶修饰的荧光碳点的制备；（2）含溴手性分子的制备；（3）步骤1和2中制备的荧光发光材料和手性选择剂反应得到手性荧光碳点材料；（4）步骤3中所得荧光碳点材料实现对色氨酸对应异构体的高效识别。本发明的有益效果是：制备方法简单，制备的手性碳点材料量子产率高且对溶液有较强的敏感性，同时对色氨酸对映体具有良好的对映体辨别能力。

技术领域

本发明涉及一种可应用于对映体选择性识别的手性荧光碳点的制备，属于纳米材料制备和分子识别领域。

背景技术

目前，用于对映体选择性识别的智能荧光识别分子的构建受到了人们的广泛关注。选择性荧光猝灭或荧光增强是鉴别不同构型异构体的有效手段。与高效液相色谱、气相色谱法、核磁共振、质谱、电化学分析等识别技术相比，荧光手性识别技术具有成本低、速度快、灵敏度高等优点。迄今为止，已报道了一系列不同结构的有机手性荧光分子。例如，已有研究小组报道了以联萘酚为荧光基团，通过精确的合成策略制备了一系列衍生物，并成功地应用于主体与客体分子间相互作用的荧光识别异构体。值得注意的是，大多数荧光分子仍局限于特定的有机发光基团，其合成过程复杂，所用试剂昂贵。因此，我们希望能开发出一种不依赖于多环化合物的新型手性荧光探针。

碳点，它被用作于许多领域的发光标记，其可以由柠檬酸和胺前体（乙醇胺、乙醇-1,2-二胺、和半胱氨酸等）脱水缩合而成。但是我们注意到在合成过程中，手性胺类化合物容易失去手性中心，从而限制了手性荧光探针的制备。为了解决这一问题，有必要开发一种合成手性碳点的新途径。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种可应用于对映体选择性识别的手性荧光碳点的制备。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种手性碳点材料的制备方法，包括以下步骤：

a、吡啶修饰的荧光碳点的制备：称取摩尔比为1:3的0.105 g柠檬酸与0.162 g 3-氨甲基吡啶，磁力搅拌，在一定温度下水解8 h后，减压蒸馏浓缩，用硅胶柱层析法对粗品进行纯化，即得吡啶修饰的荧光碳点；

b、含溴手性分子的制备：冰浴下，在50 mL二氯乙烷中加入0.675 g 2-异氰酸溴乙酯和0.258 g左旋单构型1,2-二氨基环己烷，磁力搅拌，反应4 h后，减压蒸馏浓缩，即得含溴手性分子；

c、手性荧光碳点材料的制备：称取0.311 g步骤b中制备的含溴手性分子与步骤a制备的吡啶修饰的荧光碳点溶于30 mL乙醇中，磁力搅拌，在一定温度下搅拌36小时，反应完成后，减压蒸馏浓缩，将粗品用二氯乙烷洗涤三次，真空干燥，即得手性碳点材料。

进一步地，步骤a中步骤a中磁力搅拌速度为300-500 r min^-1，水解温度为155 ℃，硅胶柱层析所用溶剂为二氯甲烷：甲醇 = 95：5。

进一步地，步骤b中磁力搅拌速度为300-500 r min^-1。

进一步地，步骤c中磁力搅拌速度为300-500 r min^-1，反应温度为85 ℃，单次洗涤二氯甲烷体积为25 mL。

按照本发明的另一个方面，提供了基于上述材料对色氨酸对映体进行手性识别的应用，包括以下步骤：

d、称取20 mg步骤c制备的手性荧光碳点材料溶于150 mL超纯水中，同时配制1.0mM的不同构型的色氨酸水溶液和氯化铜水溶液，分别量取配置好的1 mL手性荧光碳点溶液，1 mL氯化铜溶液和1 mL L-色氨酸或D-色氨酸溶液混合，在一定的激发波长下扫描得到相应的荧光发射峰，计算得到荧光差异值。