CN107033176A - 杯[4]芳烃苯硼酸衍生物/多壁碳纳米管复合材料的制备方法及其应用 - Google Patents
杯[4]芳烃苯硼酸衍生物/多壁碳纳米管复合材料的制备方法及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107033176A CN107033176A CN201710259981.5A CN201710259981A CN107033176A CN 107033176 A CN107033176 A CN 107033176A CN 201710259981 A CN201710259981 A CN 201710259981A CN 107033176 A CN107033176 A CN 107033176A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cup
- aromatic hydrocarbons
- boronic acid
- acid derivative
- phenyl boronic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- HXITXNWTGFUOAU-UHFFFAOYSA-N phenylboronic acid Chemical compound OB(O)C1=CC=CC=C1 HXITXNWTGFUOAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 52
- 239000002048 multi walled nanotube Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims abstract description 27
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 16
- -1 aromatic hydrocarbons dibromo compound Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 14
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 238000002390 rotary evaporation Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000012043 crude product Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 claims abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims abstract description 6
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims description 23
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 21
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 12
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N ethyl acetate Substances CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 8
- CVISDVLTGPAQGC-UHFFFAOYSA-N (3-hydroxyphenoxy)boronic acid Chemical class OB(O)OC1=CC=CC(O)=C1 CVISDVLTGPAQGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 5
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 4
- VEFLKXRACNJHOV-UHFFFAOYSA-N 1,3-dibromopropane Chemical class BrCCCBr VEFLKXRACNJHOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 claims description 3
- 238000010908 decantation Methods 0.000 claims description 3
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 230000036541 health Effects 0.000 claims description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims description 3
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 3
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims description 3
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 abstract description 3
- SCWWDULYYDFWQV-UHFFFAOYSA-N (2-hydroxyphenoxy)boronic acid Chemical class OB(O)OC1=CC=CC=C1O SCWWDULYYDFWQV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 6
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 5
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 5
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 229960002645 boric acid Drugs 0.000 description 3
- 235000010338 boric acid Nutrition 0.000 description 3
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 3
- 238000001903 differential pulse voltammetry Methods 0.000 description 3
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 3
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 3
- 235000011181 potassium carbonates Nutrition 0.000 description 3
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N Trichloro(2H)methane Chemical compound [2H]C(Cl)(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002484 cyclic voltammetry Methods 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 238000001548 drop coating Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000000119 electrospray ionisation mass spectrum Methods 0.000 description 2
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 208000024172 Cardiovascular disease Diseases 0.000 description 1
- 208000017667 Chronic Disease Diseases 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000013016 Hypoglycemia Diseases 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 241001481789 Rupicapra Species 0.000 description 1
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 1
- 238000011095 buffer preparation Methods 0.000 description 1
- VTJUKNSKBAOEHE-UHFFFAOYSA-N calixarene Chemical group COC(=O)COC1=C(CC=2C(=C(CC=3C(=C(C4)C=C(C=3)C(C)(C)C)OCC(=O)OC)C=C(C=2)C(C)(C)C)OCC(=O)OC)C=C(C(C)(C)C)C=C1CC1=C(OCC(=O)OC)C4=CC(C(C)(C)C)=C1 VTJUKNSKBAOEHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000000835 electrochemical detection Methods 0.000 description 1
- 238000002330 electrospray ionisation mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910021397 glassy carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003862 health status Effects 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 201000001421 hyperglycemia Diseases 0.000 description 1
- 230000002218 hypoglycaemic effect Effects 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 239000008055 phosphate buffer solution Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000003115 supporting electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 238000004832 voltammetry Methods 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F5/00—Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
- C07F5/02—Boron compounds
- C07F5/027—Organoboranes and organoborohydrides
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/28—Electrolytic cell components
- G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
- G01N27/327—Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
- G01N27/3275—Sensing specific biomolecules, e.g. nucleic acid strands, based on an electrode surface reaction
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/48—Systems using polarography, i.e. measuring changes in current under a slowly-varying voltage
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
杯[4]芳烃苯硼酸衍生物/多壁碳纳米管复合材料的制备方法及其应用。具体为：第一步将3‑羟基苯硼酸和碳酸钾溶于无水乙腈中，油浴搅拌加热。将杯[4]芳烃二溴化合物和碘化钾溶于乙腈中，油浴搅拌加热。一段时间后，分批向杯[4]芳烃二溴化合物和碘化钾的乙腈溶液中加入含有3‑羟基苯硼酸和碳酸钾的乙腈溶液，回流加热。所得粗产物进行萃取，水洗有机相至中性。旋转蒸发除去二氯甲烷和微量残余蒸馏水后得到黄色的固体粉末，分离纯化。第二步将多壁碳纳米管在4mol·L‑1硝酸中加热回流，离心，反复洗涤，直至pH值接近中性，烘干。称取多壁碳纳米管和杯[4]芳烃苯硼酸衍生物于乙醇溶剂中超声分散，得到杯[4]芳烃苯硼酸衍生物/多壁碳纳米管复合材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种杯[4]芳烃苯硼酸衍生物、杯[4]芳烃苯硼酸衍生物/多壁碳纳米管复合材料的制备方法及其应用。
背景技术
作为与人体健康状况联系密切的葡萄糖，它在各个方面对生物体而言均具有不可替代的作用。它是生命活动过程所需能量的主要来源，其对人体能量的贡献占到70％。葡萄糖是人体血液的成分之一，血液中葡萄糖含量的异常预示着疾病的发生。在医学上，正常人在空腹血糖浓度为3.61～6.11mmol/L，空腹血糖浓度超过7.0mmol/L则被诊断为高血糖，血糖浓度低于3.61mmol/L则被诊断为低血糖。与血糖水平联系最紧密的疾病就是糖尿病，其诊断的唯一标准就是血液中葡萄糖含量。世界卫生组织的糖尿病数据显示：目前全世界至少已经有1.8亿多人患有糖尿病，这一数字到2030年将上升到3.6亿。糖尿病已经成为了继肿瘤、心血管病之后的第三大严重威胁人类健康的慢性疾病。因此，简便、易操作的葡萄糖的定量检测技术对于糖尿病的诊断与治疗有着十分重大的意义。
最近几年，含有硼酸的大分子化合物在化学、生物医药领域等受到了很大的关注，很多研究集中在含有硼酸的大分子化合物对糖类的传感方面，但是含有硼酸的大分子化合物对葡萄糖的识别的光谱检测方法往往存在信号变化小的缺点。为了克服这一缺点，有研究合成出含硼酸基团的超分子与金纳米离子结合，检测葡萄糖，但是也存在检测材料昂贵、信号变化不明显等缺点。因此，改用其他检测手段优化葡萄糖的检测至关重要，电化学传感器的原理是当待测物质与分子识别元件结合后会发出复合物的特征信号，然后再经信号转换器转变成电的可输出信号，从而达到检测葡萄糖的目的，与其他检测方法相比，电化学传感器可以实现对特定底物的检测，同时识别元件本身易操作、省时高效、实用性强，电化学检测手段已发展成为传感检测领域十分活跃的一种检测手段，倍受各领域研究者的关注。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以测定葡萄糖的杯[4]芳烃苯硼酸衍生物/多壁碳纳米管复合材料，并研究该杯[4]芳烃苯硼酸衍生物/多壁碳纳米管复合材料作为电化学传感器用于测定葡萄糖。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
1.杯[4]芳烃苯硼酸衍生物的化学式为C62H78B2O10。以3-羟基苯硼酸为辅配体，杯[4]芳烃二溴化合物为主配体，如此构成了下式杯[4]芳烃苯硼酸衍生物：
根据权利要求1的所述的杯[4]芳烃苯硼酸衍生物与多壁碳纳米管掺杂得到杯[4]芳烃苯硼酸衍生物/多壁碳纳米管复合物，其特征在于，其中所述衍生物具有下式结构：
所述的杯[4]芳烃苯硼酸衍生物/多壁碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)合成杯[4]芳烃二溴化合物，得到白色粉末。圆底烧瓶中依次分别加入3.2g对叔丁基杯[4]芳烃，10.1g 1,3-二溴丙烷，1.73g无水碳酸钾，125mL的无水乙腈；通氮气，油浴加热回流48小时，停止加热，冷却至室温，旋转蒸发得剩余物；向剩余物中依次加入100mL5％的HCl和200mL的氯仿，分液萃取多次，分出有机相，用饱和食盐水和蒸馏水反复洗涤至pH值为中性。加无水硫酸钠干燥24小时，过滤，旋转蒸发除去溶剂后得到白色粉末状粗产品。柱色谱分离纯化(V石油醚:V乙酸乙酯＝4:3)，得到白色粉末状产品。
(2)在圆底烧瓶中，加入(1)步骤处理得到的产品0.1780g(约0.2mmol)，0.0266g(约0.16mmol)KI,5mL乙腈，油浴搅拌加热30min。取另一个圆底烧瓶，加入0.2g(约1.44mmol)无水碳酸钾，0.0662g(约0.48mmol)3-羟基苯硼酸,3mL乙腈，油浴搅拌加热30min。将第二个圆底烧瓶中的溶液分批加入第一个烧瓶中，油浴搅拌回流48小时，反应完全后停止加热，冷至室温，旋转蒸发除去部分溶剂。
(3)将步骤(2)所得的产品使用二氯甲烷和5％的稀盐酸溶液萃取分液，合并有机相，用蒸馏水洗有机相至pH为中性。旋转蒸发除去二氯甲烷和极少量的水后得到黄色的固体粉末，将固体粉末放于烘箱中40℃烘干，得到粗产品。
(4)将步骤(3)处理得到的粗产品用硅胶大板分离纯化(V乙酸乙酯：V石油醚＝1:4)，得到20mg黄色固体粉末，产率为10％。
(5)称取0.3g多壁碳纳米管，在4mol/L的硝酸中回流24h，回流结束后，将纯化的碳纳米管离心后倾析除去上层清液，加入二次蒸馏水，反复离心洗涤直至pH为中性，放入干燥箱于60℃烘12h。。
(6)取步骤(5)所得物5mg和步骤(4)得到的产物5mg溶于10mL乙醇中，超声分散3h，得到杯[4]芳烃苯硼酸衍生物/多壁碳纳米管复合材料。
杯[4]芳烃苯硼酸衍生物/多壁碳纳米管复合材料应用，该复合物可测定葡萄糖。
杯[4]芳烃苯硼酸衍生物/多壁碳纳米管复合材料测定葡萄糖，实验结果表明：杯芳烃的特异识别增强了对葡萄糖的识别能力，电化学信号强度有明显增强，灵敏度得到提高，抗干扰性强。
进行了氢谱(1H NMR)、电喷雾质谱(ES-MS)和红外光谱(IR)表征。利用电化学检测手段，使用所设计合成的杯[4]芳烃苯硼酸衍生物/多壁碳纳米管复合材料测定葡萄糖。
附图说明
图1是本发明所获取的杯[4]芳烃苯硼酸衍生物/多壁碳纳米管复合材料的SEM图；
图2是本发明所获取的在Na2HPO4-NaH2PO4离子缓冲剂溶液中，杯[4]芳烃苯硼酸衍生物/多壁碳纳米管复合材料修饰电极对比多壁碳纳米管修饰电极电流-时间曲线图；
图3是本发明所获取的在Na2HPO4-NaH2PO4离子缓冲剂溶液中，对比不同电极与葡萄糖作用的差分脉冲伏安图；
图4是本发明所获取的在Na2HPO4-NaH2PO4离子缓冲剂溶液中，不同修试剂用量的影响图；
图5是本发明所获取的在Na2HPO4-NaH2PO4离子缓冲剂溶液中，不同pH的影响图；
图6是本发明所获取的在Na2HPO4-NaH2PO4离子缓冲剂溶液中，抗干扰能力图
图7本发明所获取的在Na2HPO4-NaH2PO4离子缓冲剂溶液中，电极稳定性图
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进行详细的描述。
实施例1
新型杯[4]芳烃苯硼酸衍生物的合成
1、圆底烧瓶中依次分别加入3.2g对叔丁基杯[4]芳烃，10.1g 1,3-二溴丙烷，1.73g无水碳酸钾，125mL的无水乙腈；通氮气，油浴加热回流48小时，停止加热，冷却至室温，旋转蒸发得剩余物；向剩余物中依次加入100mL 5％的HCl和200mL的氯仿，分液萃取多次，分出有机相，用饱和食盐水和蒸馏水反复洗涤至pH值为中性。加无水硫酸钠干燥24小时，过滤，旋转蒸发除去溶剂后得到白色粉末状粗产品。柱色谱分离纯化(V石油醚:V乙酸乙酯＝4:3)，得到白色粉末状产品。
2、在圆底烧瓶中，加入步骤(1)处理得到的产品0.1780g(约0.2mmol)，0.0266g(约0.16mmol)KI,5mL乙腈，油浴搅拌加热30min。取另一个圆底烧瓶，加入0.2g(约1.44mmol)无水碳酸钾，0.0662g(约0.48mmol)3-羟基苯硼酸,3mL乙腈，油浴搅拌加热30min。将第二个圆底烧瓶中的溶液分批加入第一个烧瓶中，油浴搅拌回流48小时，反应完全后停止加热，冷至室温，旋转蒸发除去部分溶剂。
3、将步骤2所得的产品使用二氯甲烷和5％的稀盐酸溶液萃取分液，合并有机相，用蒸馏水洗有机相至pH为中性。旋转蒸发除去二氯甲烷和极少量的水后得到黄色的固体粉末，将固体粉末放于烘箱中40℃烘干，得到粗产品。
4、将步骤3处理得到的粗产品用硅胶大板分离纯化(V乙酸乙酯：V石油醚＝1:4)，得到20mg黄色固体粉末，产率为10％。
IR(KBr)：υ/cm-1
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ
9.89(s,2H,ArH),
7.87(s,2H,BOH),
7.84(s,2H,BOH),
7.74(s,2H,OH),
7.26(s,2H,ArH),
7.10(s,2H,ArH),
7.09(s,4H,ArH),
7.06(s,2H,ArH),
4.51(t,4H,BrCH2CH2CH2),
4.27(s,2H,ArCH2Ar),
4.24(s,2H,ArCH2Ar),
4.16(t,4H,BrCH2CH2CH2),
3.39(s,2H,ArCH2Ar),
3.16(s,2H,ArCH2Ar),
2.38(m,4H,BrCH2CH2CH2),
1.32(s,18H,C(CH3)3),
1.04(s,18H,C(CH3)3).
ESI-MS：m/z-＝1005.62，(M+H+)
实施例2
杯[4]芳烃苯硼酸衍生物/多壁碳纳米管的合成
1、称取0.3g多壁碳纳米管，在4mol/L的硝酸中回流24h，回流结束后，将纯化的碳纳米管离心后倾析除去上层清液，加入二次蒸馏水，反复离心洗涤直至pH为中性，放入干燥箱于60℃烘12h。。
2、取步骤实例1所得物5mg和上一步得到的产物5mg溶于10mL乙醇中，超声分散3h，得到杯[4]芳烃苯硼酸衍生物/多壁碳纳米管复合材料。
实施例3
杯[4]芳烃苯硼酸衍生物/多壁碳纳米管复合材料测定葡萄糖的电化学传感实验：
实验仪器：CHI660C电化学分析仪
支持电解液：配制0.1mol/L的磷酸盐缓冲溶液，根据需要调到所需pH得到支持电解液。用所配得的缓冲溶液配制0.01mol/L的葡萄糖溶液，实验时，根据需要用缓冲溶液稀释到所需浓度。
实验方法：差分脉冲伏安法循环伏安法电流-时间曲线
仪器参数：差分脉冲伏安法初始电位：0.6V，终止电位：-0.8V，灵敏度：1×10-4。循环伏安法：高电位：0.6V，低电位：-1.4V，扫描速度0.1mv/s,灵敏度：1×10-4。电流-时间曲线：起始电位：-0.4V，灵敏度：1×10-4，运行时间：400s。
修饰电极的制备：依次用1-6号的金相砂纸将玻碳电极表面抛光，然后在麂皮上依次用0.3μm、0.05μm的三氧化二铝粉末抛光呈镜面，每次抛光后分别用无水乙醇和去离子水超声清洗30秒。在0.5-1.0mol/L的硫酸溶液中进行活化处理，用循环伏安法反复扫描直至得到稳定的循环福安图为止，扫描速率为100mV/s，扫描范围为-1.0-1.0V。
将在乙醇中分散的杯[4]芳烃苯硼酸衍生物/多壁碳纳米管复合材料采用滴涂法修饰在电极表面，修饰前将修饰液超声10min，用微量进样器吸取上述悬浊液，均匀滴涂在玻碳电极的表面，然后将电极放在阴凉处自然晾干备用。用同样方法制得未经修饰杯芳烃的碳纳米管的修饰电极。
结果表明：杯[4]芳烃苯硼酸衍生物/多壁碳纳米管修饰电极能够测定葡萄糖。
Claims (4)
1.一种杯[4]芳烃苯硼酸衍生物，其特征在于，所述衍生物的化学式为C62H78B2O10，以杯[4]芳烃二溴化合物主配体，3-羟基苯硼酸为辅配体，其结构式如下：
。
2.一种如权利要求1所述的杯[4]芳烃苯硼酸衍生物/多壁碳纳米管的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
一、预备步骤
(1)合成杯[4]芳烃二溴化合物，得到白色粉末。
圆底烧瓶中依次分别加入3.2g对叔丁基杯[4]芳烃，10.1g 1,3-二溴丙烷，1.73g无水碳酸钾，125mL的无水乙腈；
通氮气，油浴加热回流48小时，停止加热，冷却至室温，旋转蒸发得剩余物；
向剩余物中依次加入100mL 5％的HCl和200mL的氯仿，分液萃取多次，分出有机相，用饱和食盐水和蒸馏水反复洗涤至pH值为中性；
加无水硫酸钠干燥24小时，过滤，旋转蒸发除去溶剂后得到白色粉末状粗产品；柱色谱分离纯化，得到纯白色粉末状的杯[4]芳烃二溴化合物固体3.0g；
二、杯[4]芳烃苯硼酸衍生物的反应步骤：
(1)在圆底烧瓶中，加入预备步骤处理得到的产品0.1780g(约0.2mmol)，0.0266g(约0.16mmol)KI,5mL乙腈，油浴搅拌加热30min。取另一个圆底烧瓶，加入0.2g(约1.44mmol)无水碳酸钾，0.0662g(约0.48mmol)3-羟基苯硼酸,3mL乙腈，油浴搅拌加热30min。将第二个圆底烧瓶中的溶液分批加入第一个烧瓶中，油浴搅拌回流48小时，反应完全后停止加热，冷至室温，旋转蒸发除去部分溶剂。
(2)将步骤(1)所得的产品使用二氯甲烷和5％的稀盐酸溶液萃取分液，合并有机相，用蒸馏水洗有机相至pH为中性。旋转蒸发除去二氯甲烷和极少量的水后得到黄色的固体粉末，将固体粉末放于烘箱中40℃烘干，得到粗产品。
(3)将步骤(2)处理得到的粗产品用硅胶大板分离纯化(V乙酸乙酯：V石油醚＝1:4)，得到20mg黄色固体粉末，产率为10％。
三、杯[4]芳烃苯硼酸衍生物/多壁碳纳米管复合材料的合成步骤：
(1)称取0.3g多壁碳纳米管，在4mol/L的硝酸中回流24h，回流结束后，将纯化的碳纳米管离心后倾析除去上层清液，加入二次蒸馏水，反复离心洗涤直至pH为中性，放入干燥箱于60℃烘12h。。
(2)取步骤(4)所得物5mg和步骤(3)得到的产物5mg溶于10mL乙醇中，超声分散3h，得到杯[4]芳烃苯硼酸衍生物/多壁碳纳米管复合物。
3.一种如权利要求2所述的杯[4]芳烃苯硼酸衍生物/多壁碳纳米管复合物的应用，其特征在于，该复合材料可测定葡萄糖。
4.根据权利要求3所述的杯[4]芳烃苯硼酸衍生物/多壁碳纳米管复合材料的应用，其特征在于，所述的葡萄糖与人体健康密切相关。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710259981.5A CN107033176B (zh) | 2017-04-20 | 2017-04-20 | 杯[4]芳烃苯硼酸衍生物/多壁碳纳米管复合材料的制备方法及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710259981.5A CN107033176B (zh) | 2017-04-20 | 2017-04-20 | 杯[4]芳烃苯硼酸衍生物/多壁碳纳米管复合材料的制备方法及其应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107033176A true CN107033176A (zh) | 2017-08-11 |
| CN107033176B CN107033176B (zh) | 2019-08-02 |
Family
ID=59536548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710259981.5A Expired - Fee Related CN107033176B (zh) | 2017-04-20 | 2017-04-20 | 杯[4]芳烃苯硼酸衍生物/多壁碳纳米管复合材料的制备方法及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107033176B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108607527A (zh) * | 2018-05-16 | 2018-10-02 | 江苏大学 | 一种苯硼酸型修饰的高渗透性多孔复合膜吸附剂的制备方法 |
| CN114544723A (zh) * | 2022-02-25 | 2022-05-27 | 南通大学 | 一种Au@BP5复合材料及其制备方法与应用 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103864830A (zh) * | 2014-03-26 | 2014-06-18 | 同济大学 | 杯芳烃硼酸衍生物、制备方法及其应用 |
| CN104926844A (zh) * | 2015-05-22 | 2015-09-23 | 同济大学 | 杯[8]芳烃硼酸衍生物及制备、含有该衍生物的复合材料及应用 |
| CN105175356A (zh) * | 2015-09-17 | 2015-12-23 | 同济大学 | 杯[4]芳烃噻二唑衍生物、杯[4]芳烃噻二唑衍生物-多壁碳纳米管复合物及其制备方法和应用 |
| CN105823764A (zh) * | 2016-03-17 | 2016-08-03 | 同济大学 | 杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物-氧化石墨烯复合物及其制备方法和应用 |
-
2017
- 2017-04-20 CN CN201710259981.5A patent/CN107033176B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103864830A (zh) * | 2014-03-26 | 2014-06-18 | 同济大学 | 杯芳烃硼酸衍生物、制备方法及其应用 |
| CN104926844A (zh) * | 2015-05-22 | 2015-09-23 | 同济大学 | 杯[8]芳烃硼酸衍生物及制备、含有该衍生物的复合材料及应用 |
| CN105175356A (zh) * | 2015-09-17 | 2015-12-23 | 同济大学 | 杯[4]芳烃噻二唑衍生物、杯[4]芳烃噻二唑衍生物-多壁碳纳米管复合物及其制备方法和应用 |
| CN105823764A (zh) * | 2016-03-17 | 2016-08-03 | 同济大学 | 杯[4]芳烃腺嘌呤衍生物-氧化石墨烯复合物及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ALOK PANDYA ET AL.: "A non enzymatic glucose biosensor based on an ultrasensitive calix[4]arene functionalized boronic acid gold nanoprobe for sensing in human blood serum", 《ANALYST》 * |
| 张春等: "杯芳烃对生物活性分子的识别性能", 《化学进展》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108607527A (zh) * | 2018-05-16 | 2018-10-02 | 江苏大学 | 一种苯硼酸型修饰的高渗透性多孔复合膜吸附剂的制备方法 |
| CN108607527B (zh) * | 2018-05-16 | 2019-08-27 | 江苏大学 | 一种苯硼酸修饰的高渗透性多孔复合膜吸附剂的制备方法 |
| CN114544723A (zh) * | 2022-02-25 | 2022-05-27 | 南通大学 | 一种Au@BP5复合材料及其制备方法与应用 |
| CN114544723B (zh) * | 2022-02-25 | 2024-06-21 | 南通大学 | 一种Au@BP5复合材料及其制备方法与应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107033176B (zh) | 2019-08-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Qian et al. | Si-doped carbon quantum dots: a facile and general preparation strategy, bioimaging application, and multifunctional sensor | |
| CN105776183B (zh) | 一种二茂铁基碳纳米管复合材料的制备方法及其应用 | |
| Mekassa et al. | Simultaneous determination of caffeine and theophylline using square wave voltammetry at poly (L-aspartic acid)/functionalized multi-walled carbon nanotubes composite modified electrode | |
| Yin et al. | Electrochemical determination of theophylline in foodstuff, tea and soft drinks based on urchin-like CdSe microparticles modified glassy carbon electrode | |
| Zhao et al. | A comparison study of macrocyclic hosts functionalized reduced graphene oxide for electrochemical recognition of tadalafil | |
| CN104926844B (zh) | 杯[8]芳烃硼酸衍生物及制备、含有该衍生物的复合材料及应用 | |
| CN105801479B (zh) | 一种双光子黏度荧光探针及其制备方法和用途 | |
| CN107290311A (zh) | 一种荧光传感器“关‑开”检测维生素c的方法 | |
| CN107033176A (zh) | 杯[4]芳烃苯硼酸衍生物/多壁碳纳米管复合材料的制备方法及其应用 | |
| CN108285789A (zh) | 一种过氧化氢荧光探针及其制备方法和应用 | |
| CN105699368A (zh) | 一种基于二维复合材料构建的双功能过氧化氢无酶传感器的制备方法及应用 | |
| CN108387618B (zh) | 一种基于方酸衍生物的氨气传感器的制备方法 | |
| CN103663413A (zh) | 一种碳纳米粒子及其制备方法和在血糖检测中的应用 | |
| CN108169198A (zh) | 利用荧光碳量子点检测食品中葡萄糖的方法 | |
| CN108445068B (zh) | 一种鉴别2-羟基-1,4-萘醌及其同分异构体5-羟基对萘醌的方法 | |
| CN103616357A (zh) | 一种可视化生物传感器件及其制备方法 | |
| CN105223260B (zh) | 痕量快速检测对羟基苯甲酸丁酯的电化学传感器及其制备方法 | |
| Daneshfar et al. | Headspace solid phase microextraction of nicotine using thin layer chromatography plates modified with carbon dots | |
| Beyyavaş et al. | Construction of an electrochemical sensing platform for the sensitive determination of chlorogenic acid in locally consumed bitter coffee known as Mirra | |
| CN112014449B (zh) | 固相萃取和电化学传感器联用检测木犀草素的方法 | |
| CN105527259A (zh) | 一种橡胶产品中2-巯基苯并噻唑的检测方法 | |
| CN101477078B (zh) | 蜂王浆中乙酰胆碱的检测方法 | |
| CN108760849A (zh) | 一种快速检测氧氟沙星的分子印迹聚合物修饰电极的制备方法 | |
| CN110526865B (zh) | 一种用于检测HOCl的双分子荧光化合物及其制备与应用 | |
| Wei et al. | Quantification of aromatic amino acids in Cordyceps fungi by micellar Electrokinetic capillary chromatography |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20190802 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |