[发明专利]一种三唑基生物MOF材料、其制备方法及应用

说明书

本发明公开一种三唑基生物金属有机骨架材料(triazole‑Bio‑MOF‑11)、其制备方法及应用。所述的triazole‑Bio‑MOF‑11材料，其特征在于，由Bio‑MOF‑11经反应得到N₃‑Bio‑MOF‑11中间产物，然后通过Cu(Ⅰ)催化的叠氮‑炔基Husigen环加成反应得到。所述的腺嘌呤生物金属有机骨架Bio‑MOF‑11由四水合乙酸钴和腺嘌呤反应得到。本发明专利技术利用Husigen环加成反应，在室温下经过一锅两步功能化制备得到triazole‑Bio‑MOF‑11材料，所制备的三唑基生物MOF材料具有较高的稳定性，是理想的分离、催化、生物材料。

技术领域

本发明涉及一种三唑基生物MOF材料(triazole-Bio-MOF-11)、其制备方法及应用，属于材料化工分离领域。

背景技术

金属-有机骨架材料(Metal-organic frameworks,MOFs)是一类由金属离子 (簇)与有机配体通过配位作用形成的一种高度有序的多孔有机-无机杂化材料。近年来，以生物活性物质(如，氨基酸、腺嘌呤、肽、蛋白、核底酶等) 为有机配体形成的生物MOF材料受到关注。尤以Bio-MOF-11研究最为广泛。 Bio-MOF-11是由Zn或Co离子与腺嘌呤配位形成，其在吸附分离、药物传递、催化等领域具有极大应用潜力(Rojas S.J.Mater.Chem.B,2017,5,2560)。例如，Bio-MOF-11中的腺嘌呤配体，因含有多个Lewis碱基位点(氨基和嘧啶氮)，可以与CO₂相互作用，成为近年来的明星吸附剂。三唑是富氮杂环化合物。相比于氮含量极高的四唑，具有优异的安全、稳定系数。三唑中的氮原子与CO₂、烷烃等气体存在强的相互作用，可促进气体捕获与分离(Liao P Q.Nat Comm,2015,6:8697.)。三唑还是重要的催化剂活性组分，可催化多种类型有机反应(Li P Z,JACS,2016:jacs.5b13335)。此外，三唑具有杀菌、抑菌及药物活性。如果将三唑配体引入Bio-MOF-11中，其与固有腺嘌呤配体的协同作用，将为吸附、催化、生物医药等领域的应用提供新的机遇。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三唑基生物MOF材料(triazole-Bio-MOF-11)、其制备方法及应用

一种基于Bio-MOF-11(Co₂(ad)₂(CO₂CH₃)₂·2DMF·0.5H₂O)的三唑基生物 MOF材料(triazole-Bio-MOF-11)的制备方法，包括如下步骤：

(1)活化后的Bio-MOF-11、亚硝酸酯和叠氮三甲基硅烷(TMSM₃)或叠氮钠反应，得到中间产物N₃-Bio-MOF-11；

(2)将步骤(1)得到的中间产物N₃-Bio-MOF-11与叠氮基苯或炔丙胺在Cu(Ⅰ)化合物催化作用下，发生叠氮-炔基Husigen环加成反应，得到三唑基生物MOF材料(triazole-Bio-MOF-11)。所述triazole-Bio-MOF-11的结构式为 Co₂(ad-triazole)₂(CO₂CH₃)₂·2DMF·0.5H₂O，为Bio-MOF-11材料骨架中腺嘌呤配体是的-NH₂基团部分转化为-triazole所得。

优选的，所述的Bio-MOF-11在进行一锅两步功能化反应(制备三唑基生物MOF材料)前，需要进行活化处理。所述活化处理使用甲醇浸泡，进行溶剂交换。所述的Bio-MOF-11活化处理的步骤为：将Bio-MOF-11在甲醇中浸泡48-72h，离心后将产物在80-150℃真空条件下干燥24-72h，得到活化后的 Bio-MOF-11。