[发明专利]一种基于环糊精树枝状超分子聚合物的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种基于环糊精树枝状超分子聚合物，其特征在于：所述树枝状超分子聚合物为以2,3-双(β-环糊精-1,2,3-三唑-氧)-萘酚、葫芦[8]脲作为主体分子，金刚烷-双联吡啶阳离子作为客体分子，通过两种大环主体分子之间的选择性非共价相互作用，即环糊精与金刚烷基团的有效键合和葫芦[8]脲稳定的萘酚单元与双联吡啶阳离子间的电荷转移作用，构筑获得三元树枝状超分子纳米组装体；其中2,3-双(β-环糊精-1,2,3-三唑-氧)-萘酚、金刚烷-双联吡啶阳离子、葫芦[8]脲的质量比为：15.33:3.15-6.30:7.97-15.94。

2.权利要求1所述基于环糊精树枝状超分子聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)2,3-双(炔丙基-氧)-萘酚的合成

将2,3-二羟基萘溶解于丙酮中，搅拌条件下依次加入溴丙炔和碳酸钾；在氮气保护条件下反应18-24小时后，停止搅拌将反应液冷却，抽滤滤去固体滤渣，将滤液进行旋蒸以除去溶剂，将所得固体通过200-300目硅胶色谱柱分离，使用二氯甲烷作淋洗剂，得白色粉末，并使用石油醚进行重结晶过程，最终得到晶状2,3-双(炔丙基-氧)-萘酚；

(2)2,3-双(β-环糊精-1,2,3-三唑-氧)-萘酚的合成

将2,3-双(炔丙基-氧)-萘酚溶解于四氢呋喃中，同时将6-脱氧-6-叠氮-β-环糊精溶解于蒸馏水中，搅拌条件下将上述两溶液混合；氮气保护条件下，将五水合硫酸铜与L-抗坏血酸钠分别溶解于蒸馏水中并依次加入到上述溶液体系中，加热至60-80℃并回流36-48小时；停止搅拌后，旋转蒸发除去溶剂，加适量的水溶解，滴入丙酮重结晶得到粗产物；将所得粗产物通过Sephedex G25色谱柱分离，使用蒸馏水作淋洗剂，得到目标化合物；

(3)N-(1-金刚烷)-2-氯乙酰胺的合成

将氯乙酸与氯化亚砜在室温下搅拌3-4小时，停止搅拌并旋出多余的二氯亚砜，获得粘稠状氯乙酰氯；进一步，将获得的氯乙酰氯溶解在干燥的二氯甲烷中，然后将1-金刚烷胺盐酸盐和三乙胺溶解在干燥的二氯甲烷中并将其加入到上述氯乙酰氯的溶液中，室温条件下搅拌10-12小时；反应结束后，过滤除去不溶物，滤液旋干，将所得固体通过200-300目硅胶色谱柱分离，得N-(1-金刚烷)-2-氯乙酰胺白色粉末；

(4)1-甲基-4-(4-吡啶基)吡啶阳离子碘化物的合成

将4,4-联吡啶溶解于干燥的二氯甲烷中，搅拌条件下加入碘代甲烷，室温反应3-4小时产生黄色沉淀，抽滤，所得固体用二氯甲烷冲洗，得淡黄色固体1-甲基-4-(4-吡啶基)吡啶阳离子碘化物；

(5)金刚烷-双联吡啶阳离子客体的合成

将步骤(3)得到的N-(1-金刚烷)-2-氯乙酰胺和步骤(4)得到的1-甲基-4-(4-吡啶基)吡啶阳离子碘化物溶解在干燥N,N-二甲基甲酰胺中，60-70℃下继续搅拌反应16-24小时后有沉淀析出，抽滤得到淡黄色固体，用乙腈冲洗，得到金刚烷-双联吡啶阳离子客体；

(6)环糊精树枝状超分子组装体的制备方法

将步骤(2)得到的2,3-双(β-环糊精-1,2,3-三唑-氧)-萘酚和步骤(5)得到的金刚烷-双联吡啶阳离子加入到蒸馏水中，超声溶解以后，慢速条件下搅拌1-2小时，得到环糊精和金刚烷键合的主客体复合物；进一步，将葫芦[8]脲加入到上述溶液中，超声溶解以后，慢速条件下搅拌1-2小时，使萘酚基团和双联吡啶阳离子基团同时被葫芦[8]脲的空腔包封键合，制备得到一种基于环糊精树枝状超分子聚合物。

3.根据权利要求2所述基于环糊精树枝状超分子聚合物的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中2,3-二羟基萘、丙酮、溴丙炔、碳酸钾的用量比为10mmol：80mL：2.9mL：3.6g。

4.根据权利要求2所述基于环糊精树枝状超分子聚合物的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中2,3-双(炔丙基-氧)-萘酚与四氢呋喃的用量比为0.42mmol：30mL；6-脱氧-6-叠氮-β-环糊精与蒸馏水的用量比为0.92mmol：30mL；CuSO₄·5H₂O与水的用量比为1.72mmol：5mL；L-抗坏血酸与水的用量比为6.36mmol：5mL。