超交联三维多孔硼亲和吸附剂及其制备方法和应用
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2024-07-15 09:22:15
本发明属环境功能材料制备技术领域,公开了超交联三维多孔硼亲和吸附剂及其制备方法。以高内相乳液作为微反应器,通过点击化学接枝硼酸功能单体,最后特异性分离富集柚苷分子;具体为:以4‑乙烯基苄氯、苯乙烯和二乙烯基苯作为油相,同时油相中引入丙烯酸丙炔酯,以去离子水、过硫酸钾和氯化钙作为水相,以司班80作为稳定剂,在60℃下引发聚合,制备得高内相乳液乳液模板法制备的大孔聚合物材料作为多功能可修饰的微反应器进行后续硼酸功能化。并通过Cu(I)催化叠氮‑炔烃环加成反应分别与叠氮硼酸功能单体与炔基硼酸功能单体的点击反应,从而成功构建两种硼酸亲和多孔聚合物吸附材料HCLPH@N3‑PBA或HCLPH@PCAPBA,将其应用于NRG的选择性分离纯化。
本发明利用以高内相乳液作为微反应器,通过点击化学接枝硼酸功能单体,最后特异性分离富集柚苷分子;具体为:以4‑乙烯基苄氯、苯乙烯和二乙烯基苯作为油相,同时油相中引入丙烯酸丙炔酯,以去离子水、过硫酸钾和氯化钙作为水相,以司班80作为稳定剂,在60度下引发聚合,制备得高内相乳液的大孔聚合物材料多功能可修饰的微反应器。并通过Cu(I)催化叠氮‑炔烃环加成反应分别与叠氮硼酸功能单体与炔基硼酸功能单体的点击反应,从而成功构建两种硼酸亲和多孔聚合物吸附材料(HCLPH@N3‑PBA、HCLPH@PCAPBA),将其应用于柚苷NRG的选择性分离纯化并对其吸附性能进行比较。
柚苷是天然黄酮类化合物一种,是柚皮中一种重要的营养成分,其具有多种药理活性,如抗氧化、抗癌、抗微生物、保护心脑血管、改善微循环等多种生物活性。柚皮苷的传统提取方法主要包括减提酸沉法、溶剂萃取法等。这些方法各有利弊,但其共性的缺陷是选择性差,目标物产率低切重复使用率低。硼亲和吸附剂已经逐步成为分离富集邻二羟基化合物的重要吸附剂,硼亲和对于邻二羟基化合物的选择性是基于硼酸基团可以与邻二羟基官能团形成可逆的五元环酯,通过对pH调控可实现对邻二羟基类化合物可逆吸附释放。柚苷作为典型的邻位顺式二羟基类化合物,硼酸基吸附剂对其有专一的亲和力,有望实现其选择性分离纯化。因此,建立和完善一种针对柚皮苷的选择性识别与分离纯化的新机制,在提高选择性的同时增加产品得率的新方法具有重要的理论意义和长期的实用价值。
高内相乳液(HIPEs)指内相大于74%的一类高浓乳液,以高内相乳液的分散液滴为模板,在一定条件下外相发生聚合反应固化后除去内相制备的多孔材料。高内相乳液具有大孔隙率和孔道不易坍塌等优势,因此其可作为催化剂、稳定粒子、亲和配体的理想平台材料,其较大的表面积有利于增加官能团的数量和功能化材料的数量,从而赋予复合材料更多新的功能。近年来,高内相乳液在制备功能分离材料方面得到广泛应用,已成为科研学者的研究热点。
潘建明,二级教授,博士生导师,国家优秀青年基金获得者,化学化工学院院长,中国化工学会分子辨识分离工程专委会委员、过程强化专委会青年委员、《盐湖研究》青年编委。长期从事液滴反应器构筑吸附材料、分子印迹强化辨识分离的研究,共发表第一/通讯作者SCI论文150余篇(影响因子大于10的70余篇,ESI 高被引论文12篇);授权中国发明专利(第一发明人)30余项(转让16项),PCT专利授权3项;主持国家自然科学基金7项(国家优秀青年基金1项、区域联合重点项目1项)、江苏省重点研发项目等省部级项目13项;科研成果获得江苏省科技进步二等奖1项(第一)、中国石油与化学工业联合会科技进步二等奖1项(第一);主编了专著《分子印迹技术及其研究进展》、《现代分子印迹辨识技术》和研究生教材《分离科学与技术》。近年来,先后获评/入选江苏省优秀博士论文、江苏省“六大人才高峰”高层次人才、江苏省“333”工程培养对象、江苏省“青蓝工程”中青年学术带头人、中国化工学会侯德榜化工青年奖、江苏省科技副总等称号。
本发明的技术优点:
本发明制备的基于点击聚合和高内相乳液模板法构建多孔硼亲和吸附剂微反应器,在微反应器中通过点击聚合反应在引入炔基硼酸功能单体和叠氮硼酸功能单体,从而构建带有硼酸功能化识别位点的多孔硼亲和聚合物,其材料具有多孔结构,且具有优良的化学性能及优良的传质动力学性能,此外材料还具有pH响应功能可以简化吸附脱附操作。
技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接此项目。。