[发明专利]邻苯二甲酸酯类分子印迹聚合物的制备方法及产品和应用

权利要求书

1.邻苯二甲酸酯类分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

步骤1：计算机模拟邻苯二甲酸酯类分子印迹聚合物预组装体系

以邻苯二甲酸二(10-甲氧基-10-氧代癸)酯为模板分子，α-甲基丙烯酸、丙烯酰胺和3-氨丙基三乙氧基硅烷为功能单体，运用量子化学方法模拟模板分子与不同功能单体的分子印迹聚合物预组装体系的构型、能量及复合反应的结合能ΔE；通过结合能大小筛选出的功能单体为3-氨丙基三乙氧基硅烷和α-甲基丙烯酸；

步骤2：Fe₃O₄@SiO₂磁性纳米粒子的制备

在氨水溶液中以共沉淀法制备Fe₃O₄；然后采用凝胶-溶胶法在Fe₃O₄表面包裹SiO₂，制备硅壳磁性纳米离子；再通过3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MPS)修饰改性，获得Fe₃O₄@SiO₂磁性纳米复合颗粒；

步骤3：虚拟模板分子的合成

(a)将10-羟基癸酸溶于适量甲醇中，冰浴下滴加(三甲基硅烷基)重氮甲烷，室温反应；TLC监控反应直至原料消失；加水淬灭反应，加入二氯甲烷萃取两次；合并的有机相以饱和食盐水洗涤，再以无水Na₂SO₄干燥；过滤旋干后硅胶柱层析，洗脱液为石油醚/乙酸乙酯，得到10-羟基癸酸甲酯；

(b)将10-羟基癸酸甲酯溶于适量二氯甲烷中，室温下加入4-二甲氨基吡啶和N,N'-二环己基碳二亚胺，室温搅拌5min，然后加入邻苯二甲酸，LC-MS监控直至反应完全；加饱和NH₄Cl淬灭反应，过滤除去不溶物，收集滤液，加二氯甲烷萃取两次，合并的有机相以饱和食盐水洗涤，再以无水Na₂SO₄干燥；过滤旋干后，过硅胶柱层析，洗脱液为石油醚/乙酸乙酯，得到虚拟模板邻苯二甲酸二(10-甲氧基-10-氧代癸)酯产品；

步骤4：印迹聚合物的制备

参考步骤1的计算结果，将步骤3合成的虚拟模板及功能单体溶于溶剂中充分混合，搅拌3-5h，得预聚合物；然后向预聚合物中加入Fe₃O₄@SiO₂磁性纳米复合颗粒、交联剂和引发剂，混合后氮吹5～10min除氧，密封，60～70℃下聚合16～24h，得磁性印迹聚合物；将制备的磁性印迹聚合物用体积比为9:1～8:2的甲醇与乙酸的混合溶液洗脱12～24h，直至洗脱液中没有模板分子为止，再用甲醇洗涤除去残留的乙酸，然后在40～50℃下真空干燥，即得到邻苯二甲酸酯类磁性分子印迹聚合物。

2.根据权利要求1所述邻苯二甲酸酯类分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于，所述的步骤1中，模拟所用的软件为Gaussian 09，模板和功能单体分子的气相几何构型优化、溶剂化能计算均使用密度泛函b3lyp2，在6-31G(d)3基组下进行；模板与功能单体相互作用的结合能采用密度泛函b3lyp在6-311++g(d,p)基组水平计算。

3.根据权利要求1所述邻苯二甲酸酯类分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于，所述的步骤3(a)中，10-羟基癸酸为0.014～0.018mol，甲醇体积为25～35mL，(三甲基硅烷基)重氮甲烷为0.06-0.09mol，洗脱液石油醚/乙酸乙酯的体积比为4:1～7:1。

4.根据权利要求1所述邻苯二甲酸酯类分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤3(b)中，10-羟基癸酸甲酯为0.014～0.017mol，4-二甲氨基吡啶为0.0016-0.0024mol，N,N'-二环己基碳二亚胺为0.0012～0.0018mol，邻苯二甲酸为0.004～0.006mol，石油醚/乙酸乙酯的体积比为8:1～12:1。