[发明专利]一种基于四核In簇的金属有机笼及其制备方法和应用

说明书

本发明属于金属有机笼的合成及应用技术领域，针对传统金属有机笼稳定性差以及由于稳定差所带来的问题，公开了一种基于四核In簇的金属有机笼及其制备方法和应用。该金属有机笼是将硝酸铟和1,3,5‑三(4‑羧基苯基)苯溶解于N,N‑二甲基乙酰胺和水组成的混合溶剂中，进行恒温静置反应得到的。调控合成的四核In簇金属有机笼{[Insubgt;6/subgt;(O)subgt;3/subgt;(BTB)subgt;4/subgt;]·(Hsubgt;2/subgt;O)subgt;3/subgt;}subgt;n/subgt;具有二重穿插的笼套笼结构，是一种结构新颖、稳定的材料。可作为荧光传感器灵敏识别抗生素，识别抗生素时具有高的灵敏性和低的检出限，而且其特有的笼的窗口可选择性识别呋喃妥英(NFT)，具有重要的现实意义。

技术领域

本发明属于金属有机笼的合成及应用技术领域，具体涉及一种基于四核In簇的金属有机笼及其制备方法和应用。

背景技术

近几年，环境中残留的抗生素对人类健康和生态系统影响严重。因此，快速、准确检测抗生素迫在眉睫。基于金属有机笼开发的荧光传感技术是一种易操作、低成本、简单廉价的技术，可检测环境中的残留的抗生素。

金属有机笼(MOCs)是由金属离子或由多齿有机配体连接组成的配位化合物，兼具有机连接体和金属离子或者金属团簇的特性。由于金属离子配位模式的多样性、有机配体的易修饰性、孔尺寸和孔形状的可调性，使其在吸附、分离、催化、发光、传感等方面表现出优异的性能，因而受到越来越多的关注。但是，MOCs材料稳定性差，使其在各个领域中的应用受到限制。

因此，调控合成一种结构新颖、稳定、具有优异性能的MOCs材料，并开发其在荧光传感抗生素领域中的应用尤其重要。

发明内容

针对上述传统金属有机笼稳定性差以及由于稳定差所带来的问题，本发明提供了一种基于四核In簇的金属有机笼及其制备方法和应用。该金属有机笼是由高价金属铟(III)与高对称性多羧酸配体1,3,5-三(4-羧基苯基)苯(H₃BTB)构筑的具有多样孔形状和孔结构的稳定金属有机笼材料，可在荧光传感抗生素领域中应用。

为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

本发明提供一种基于四核In簇的金属有机笼，所述金属有机笼的分子式为C₂₁₆H₁₃₂In₁₂O₆₀，结构式{[In₆(O)₃(BTB)₄]·(H₂O)₃}_n，其中配体为：1,3,5-三(4-羧基苯基)苯(H₃BTB)，晶胞参数为α＝β＝γ＝90°，Z＝2，空间群为Im-3。

进一步，所述金属有机笼的结构是二重穿插笼套笼结构。

本发明还提供一种上述基于四核In簇的金属有机笼的制备方法，具体为：将硝酸铟In(NO₃)₃和1,3,5-三(4-羧基苯基)苯(H₃BTB)溶解于N,N-二甲基乙酰胺(DMA)和水组成的混合溶剂中，进行恒温静置反应，反应结束后冷却到室温，得到白色块状晶体，即所述的基于四核In簇的金属有机笼。

进一步，所述硝酸铟为In(NO₃)₃·6H₂O。

进一步，所述混合溶剂中N,N-二甲基乙酰胺和水的体积比为4：1～4.5：1.5。

进一步，所述In(NO₃)₃·6H₂O和1,3,5-三(4-羧基苯基)苯的摩尔比为1：2～1：2.5。

进一步，所述混合溶剂的用量为5mL。