[发明专利]一种配位印迹聚合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种配位印迹聚合物，特别涉及由大分子结构中含有季铵盐和席夫碱配体的配位印迹聚合物，所述大分子结构中含有季铵盐和席夫碱配体的配位印迹聚合物用于过渡金属离子的分析检测和分离富集，属于功能高分子材料领域。

技术背景

印迹聚合物分为分子或离子印迹聚合物，以其优良的选择性和识别性能已经在化学传感器、天然抗体模拟、选择性催化、药物手性分离、药物控制释放、农残分析、色谱固定相、固相萃取剂等等方面得到广泛的应用。配位印迹聚合物多是模板分子或模板离子通过配价键与功能单体相结合而后形成的印迹聚合物，相对于氢键、范德华力、静电作用、疏水作用等具有更强的作用力，空间结构稳定，定向性强，有利于制备高选择性的、印迹功能稳定的印迹聚合物；通过配位作用的识别过程具有结合快速且可逆的优点；另外，过渡金属离子配位作用在极性体系中可以稳定存在，这就使水溶性模板和印迹聚合物的制备和应用成为可能；金属离子离子配位作用具有良好的热力学稳定性，比较容易达到动力学平衡，应用范围广泛；再者，由于过渡金属离子在不同氧化状态下具有不同的化学特性，故此配合物适应于制备配位印迹聚合物材料配位印迹聚合物材料作为固相萃取剂用于医药、食品、饮用水和环境中痕量金属离子的分离、富集和分析检测，应具有特效的选择性及亲和性。

配位印迹聚合物的制备多采用小分子配位功能单体、模板分子和金属离子的本体聚合法，这种方法的配位印迹聚合物后处理过程繁杂，需经过粉碎、筛选等手续，费时耗力，并且聚合物的吸附性、选择性、利用率均会受到影响；其次是采用小分子配位功能单体和模板分子在各种基材(如膜、微球、纤维)的表面进行化学修饰法，形成基材表面固载配位印迹聚合物，该法可改善本体聚合法等方法中模板包埋过深或过紧，从而导致无法洗脱下来和使用过程中“渗漏”的问题，模板物质较易离开或接近聚合物的印迹位点，具有良好的应用性能。近年来也有使用大分子配位功能单体和模板离子先进行配位自组装，后进行交联固化成型的配位印迹聚合物制备方法的报道，例如所述大分子配位功能单体有聚乙烯亚胺、壳聚糖和聚丙烯酸。

为了开拓印迹聚合物的研究领域和应用范围，本发明设计由一种大分子功能单体所制备的配位印迹聚合物，所述大分子功能单体分子中含有水杨醛缩邻氨苯甲酸单元和季铵盐功能基，由其制备的配位印迹聚合物材料对过渡金属离子既具有特效选择性及亲和性，又具有显色反应特征和荧光增强或淬灭现象，由此用作痕量过渡金属离子的原位检测指示剂或识别传感器，实现肉眼简易判定痕量过渡金属离子的种类和价态，达到简便手续和降低成本的目的。同时所述配位印迹聚合物材料制备原料来源广泛、制备方法简便易行，又可用作一些行业中过渡金属离子的分离富集材料，具有固相萃取功能以及检测和标示过渡金属离子种类的功能。

发明内容

本发明提供一种配位印迹聚合物，指的是由大分子侧链上连接季铵盐和水杨醛缩邻氨基苯甲酸功能基的配位印迹聚合物，制备所述配位印迹聚合物的原料包括大分子侧链上连接季铵盐和水杨醛缩邻氨基苯甲酸功能基的大分子功能单体、模板物质和交联固化剂。

所述的大分子功能单体选自通式(Ia)、通式(Ib)或通式(Ic)所示结构中的一种：

其中通式(Ia)、通式(Ib)或通式(Ic)中的R选取H或甲基，R₁和R₂分别选取C₁～C₁₈烷基中的一种，Y选取O或NH；Z选取苯基、-COOCH₃、-COOC₂H₅、-CONH₂或-CN中的一种，X^-选取F^-、Cl^-、Br^-、CH₃COO^-、NO₃^-或SO₄^2-中的一种，n和m分别选自6～5000中的一种正整数，p选自2～12中的一种正整数。

所述的模板物质指的是过渡金属离子、镧系金属离子或锕系金属离子中的一种。

所述的交联固化剂指的是脲醛树脂水溶液、蜜胺树脂水溶液或酚醛树脂水溶液中的一种。