[发明专利]一种基于十元瓜环超分子自组装体的应用及应用方法

说明书

本发明公开了一种基于十元瓜环超分子自组装体的应用及应用方法，是基于十元瓜环超分子自组装体捕集、沉淀和释放金属离子。本发明能够有效广谱的捕集、沉淀金属离子，并在特定体系中捕集特定的金属离子，在捕集之后可以通过在硝酸体系中溶解结晶，得到不含金属离子的十元瓜环。

技术领域

本发明涉及一种超分子自组装体的应用及应用方法，特别是一种基于十元瓜环超分子自组装体的应用及应用方法。

背景技术

瓜环(Cucurbit[n]uril)，又称葫芦脲，(简称CB[n]或Q[n]),因结构似南瓜而得名，是继冠醚、环糊精、杯芳烃等大环化合物之后的又一类新型笼状主体化合物，从结构性质上来看，瓜环具有一个高度对称的疏水性空腔以及两端敞开且布满极性的羰基氧原子，这种结构上面的特征使其能在溶液状态下选择性的包结大小尺寸合适的有机、无机及生物分子等小分子又或是与带有偶极或离子型化合物在端口处发生亲水性配位作用，随着研究工作的深入进行，瓜环渐渐应用于有机合成，分子识别，纳米材料，催化，分离等方面。十元瓜环作为瓜环合成过程中含量较低的产物，于2002年Day研究组以Q[5]@Q[10]形式首次报道，但因含量低，难分离等因素，限制了其的发展与应用。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于十元瓜环超分子自组装体的应用及应用方法。本发明能够有效广谱的捕集、沉淀金属离子，并在特定体系中捕集特定的金属离子，在捕集之后可以通过在硝酸体系中溶解结晶，得到不含金属离子的十元瓜环。

本发明的技术方案：一种基于十元瓜环超分子自组装体的应用，是基于十元瓜环超分子自组装体捕集、沉淀和释放金属离子。

前述的基于十元瓜环超分子自组装体的应用，所述十元瓜环超分子自组装体还用于在特定体系中捕集特定金属离子。

前述的基于十元瓜环超分子自组装体的应用，所述特定体系为碱金属体系Na⁺、K⁺、Rb⁺、Cs⁺，该体系中选择性的不沉淀K⁺。

前述的基于十元瓜环超分子自组装体的应用，所述特定体系为包含Mg²⁺、Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺的碱土金属体系，该体系中选择性的沉淀Ca²⁺。

前述的基于十元瓜环超分子自组装体的应用，所述特定体系为镧系稀土体系，该体系中选择性的沉淀轻稀土La³⁺、Ce³⁺和Pr³⁺。

前述的基于十元瓜环超分子自组装体的应用，所述特定体系包含Cs⁺、Ba²⁺和Ln³⁺，该体系中选择性的沉淀Cs⁺。

前述的基于十元瓜环超分子自组装体的应用，所述特定体系在Ⅲ_A金属体系，该体系中选择性的沉淀Ga³⁺。

一种前述的基于十元瓜环超分子自组装体的应用的应用方法，是将所述自组装体用于捕集、沉淀金属离子，并通过将得到的沉淀物或晶体溶解于硝酸中得到晶体，对十元瓜环进行回收，同时对金属离子进行释放。

前述的基于十元瓜环超分子自组装体的应用的应用方法，包括如下步骤：

a.将十元瓜环加入浓盐酸中，震荡，使其溶解，得A品；

b.将金属盐加入水中，震荡，使其溶解，得B品；

c.将A品与B品混合，得到白色沉淀物，过滤得到白色沉淀物；

d.将上述得到的白色沉淀物加入硝酸溶液中，加热溶解，在空气中静置2～3天得到十元瓜环晶体。