超分子分離詳解

超分子分離詳解演示文稿當前第1頁\共有69頁\編于星期三\15點優(yōu)選超分子分離當前第2頁\共有69頁\編于星期三\15點超分子化學(xué)的發(fā)展超分子化學(xué)是近代化學(xué)、材料科學(xué)和生命科學(xué)相交叉的一門前沿學(xué)科。超分子化學(xué)的發(fā)展與大環(huán)化學(xué)（冠穴醚、環(huán)糊精、杯芳烴、C60等）、分子自組裝（雙分子膜、膠束、DNA雙螺旋等）、分子器件、新穎有機材料的研究密切相關(guān)。1987年諾貝爾化學(xué)獎授予了3位超分子化學(xué)家獲得。（美國C.J.Pederson和D.J.Cram,）當前第3頁\共有69頁\編于星期三\15點超分子化學(xué)

Supramolecularchemistry研究兩種以上化學(xué)物種通過分子間力相互作用（非共價鍵作用力），締結(jié)而成為具有特定結(jié)構(gòu)和功能的超分子體系。上個世紀是共價鍵的世紀；本世紀將是研究非共價鍵相互作用的超分子化學(xué)的世紀。當前第4頁\共有69頁\編于星期三\15點超分子配合物

（主體－客體配合物）1967年，C.J.Pedersen發(fā)現(xiàn)冠醚具有與金屬離子及烷基伯銨陽離子配位的特殊性質(zhì)。D.J.Cram將冠醚稱為主體（Host），將與之形成配合物的金屬離子稱為客體（Guest）。超分子配合物：主體與客體形成的配合物。當前第5頁\共有69頁\編于星期三\15點8.1小分子聚集體超分子包接配合物

在分離中的應(yīng)用1.尿素、硫脲和硒尿素聚集體主體分子最早發(fā)現(xiàn)并被用于分離的主體分子由于分子結(jié)構(gòu)中帶孤對電子的NH2基和極化的雙鍵相鄰，共軛效應(yīng)使分子的極化增強。當前第6頁\共有69頁\編于星期三\15點8.1小分子聚集體超分子包接

配合物在分離中的應(yīng)用當兩個極化的分子相遇時，可能會因為靜電相互作用而形成環(huán)狀二聚體。硒尿素二聚體如右所示。環(huán)狀二聚體的本身具有一定的大小。當前第7頁\共有69頁\編于星期三\15點8.1小分子聚集體超分子包接

配合物在分離中的應(yīng)用二聚體的環(huán)上仍然帶有極性氨基、Se（O、S）原子及雙鍵。當這些環(huán)狀二聚體分子相互疊加或由多個分子形成螺旋狀結(jié)構(gòu)時，能形成籠狀或筒狀的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。網(wǎng)格結(jié)構(gòu)具有固定的空腔大小。

尿素聚集體空腔直徑0.525nm硫脲聚集體空腔直徑0.61nm硒尿素空腔更大當前第8頁\共有69頁\編于星期三\15點8.1小分子聚集體超分子包接

配合物在分離中的應(yīng)用具有一定空腔大小的聚集體對特定大小的分子具有選擇性（分子識別）尿素、硫脲和硒尿素的選擇性尿素：直鏈烷烴、烯烴（支鏈烷烴不能進入其空腔）硫脲：支鏈烷烴、環(huán)烷烴硒尿素：對幾何異構(gòu)體具有超常的分離能力，如只與1-t-丁基-4-新戊基環(huán)己烷的反式異構(gòu)體形成包接物，而與其順式異構(gòu)體根本不反應(yīng)。當前第9頁\共有69頁\編于星期三\15點8.1小分子聚集體超分子包接

配合物在分離中的應(yīng)用尿素包接物的穩(wěn)定常數(shù)K穩(wěn)（25C）客體K穩(wěn)正庚烷1.75正辛烷3.57正癸烷111正十六烷476硫脲包接物的穩(wěn)定常數(shù)K穩(wěn)（25C）客體K穩(wěn)2,2-二甲基丁烷10環(huán)己烷45.5

甲基環(huán)己烷2.33甲基環(huán)戊烷3.85當前第10頁\共有69頁\編于星期三\15點8.1小分子聚集體超分子包接

配合物在分離中的應(yīng)用溶劑的作用

由于尿素和硫脲均為強極性固體，而烷烴為非極性液體，在分離體系中加入極性溶劑的作用：(1)改善體系的動力學(xué)性質(zhì)，即增加主體分子（尿素和硫脲）的溶解速度。(2)改善體系的熱力學(xué)性質(zhì)，即增加包接配合物的穩(wěn)定性和選擇性。

常用極性溶劑：甲醇、二氯甲烷、乙二醇單甲醚當前第11頁\共有69頁\編于星期三\15點2.苯酚、對苯二酚主體分子對苯二酚的兩個羥基可相互作用形成多分子氫鍵締合物當前第12頁\共有69頁\編于星期三\15點2.苯酚、對苯二酚主體分子對苯二酚的多分子氫鍵締合物的締合數(shù)達到一定長度后會發(fā)生卷折而形成筒狀物。6個對苯二酚形成的筒狀締合分子（右圖）筒狀聚集體對分子的大小與形狀有很好的選擇性。

對苯二酚的筒狀締合分子當前第13頁\共有69頁\編于星期三\15點8.2冠醚、穴醚在分離中的應(yīng)用1.冠醚的誕生1967年美國杜邦公司的Pederson用四氫吡喃保護一個羥基的鄰苯二酚與二氯乙醚在堿性介質(zhì)中進行縮合反應(yīng)，合成(雙[2-鄰羥基苯氧基]乙基)醚時，在主產(chǎn)物之外還意外地得到了極少量的大環(huán)多醚化合物（冠醚）。（反應(yīng)見下頁）此后Pederson又合成了幾十種大環(huán)多醚化合物。當前第14頁\共有69頁\編于星期三\15點8.2冠醚、穴醚在分離中的應(yīng)用當前第15頁\共有69頁\編于星期三\15點8.2冠醚、穴醚在分離中的應(yīng)用2.冠醚的特性與結(jié)構(gòu)特點冠醚對堿金屬、堿土金屬、NH4+、RNH3+、Ag+、Au+、Cd2＋、Hg＋、Hg2＋、Tl＋、Pb2＋、La3＋、Ce3＋等具有選擇性絡(luò)合的能力。在大環(huán)多醚與金屬離子的配合物中，疏水的碳氫鏈構(gòu)成一個平面，而醚氧原子凸出于平面之上（圖見下頁），其形狀與古代的王冠相似，因而得名“冠醚”。當前第16頁\共有69頁\編于星期三\15點8.2冠醚、穴醚在分離中的應(yīng)用當前第17頁\共有69頁\編于星期三\15點8.2冠醚、穴醚在分離中的應(yīng)用3.穴醚1969年Lehn發(fā)現(xiàn)一類以氮原子為橋頭的雙環(huán)配位體，并根據(jù)其分子結(jié)構(gòu)圖形命名為“穴醚”。當前第18頁\共有69頁\編于星期三\15點8.2冠醚、穴醚在分離中的應(yīng)用4.冠（穴）醚化合物種類的豐富多彩大環(huán)中的雜原子除O、N外，還可以是S、P或As。大環(huán)中的C原子與雜原子的數(shù)目和孔穴尺寸可以改變。大環(huán)上還可引入其他芳香環(huán)或雜環(huán)取代基。5.與分離相關(guān)的冠醚化學(xué)領(lǐng)域

包接物化學(xué)、萃取化學(xué)、同位素分離化學(xué)、光學(xué)異構(gòu)體拆分、分子識別、色譜、電泳。當前第19頁\共有69頁\編于星期三\15點8.2冠醚、穴醚在分離中的應(yīng)用6.冠（穴）醚化合物的分類迄今已經(jīng)研究過的冠（穴）醚有數(shù)千種。1978年日本學(xué)者小田良平根據(jù)環(huán)的數(shù)目，將冠醚分為單環(huán)和多環(huán)冠醚，再根據(jù)各類別中給電子原子的類型分為單一給電子原子和多給電子原子冠醚。按IUPAC原則的命名太復(fù)雜，通常多用俗稱或符號表示。當前第20頁\共有69頁\編于星期三\15點8.2冠醚、穴醚在分離中的應(yīng)用命名對照舉例縮稱符號IUPAC命名18冠-618C-61,4,7,10,13,16-六氧雜-環(huán)十八烷二苯并18冠-6DB18-C-62,5,8,15,18,21-六氧雜-三環(huán)[20,4,0,09,14]二十六-1(22),3,11,13,23,24-六-烯二環(huán)己基18冠-6DCH18-C-62,5,8,15,18,21-六氧雜-三環(huán)[20,4,0,09,14]二十六烷穴[2,2,2]4,7,13,16,21,24-六氧雜-1,10-二氮雜雙環(huán)-[8,8,8]二十六烷當前第21頁\共有69頁\編于星期三\15點8.2冠醚、穴醚在分離中的應(yīng)用7.冠醚化合物的配位特性不同孔穴的冠醚能選擇性地與尺寸相匹配的離子或中性分子形成配合物。配位作用方式有：與客體分子（或離子）間通過偶極－離子，偶極－偶極相互作用，形成具有一定穩(wěn)定性的主客體配合物。如：冠醚與金屬陽離子之間的配合物。與客體分子間通過氫鍵或電荷轉(zhuǎn)移相互作用形成主客體配合物。如：冠醚與銨離子、有機胺、陰離子及中性有機分子的配合物。當前第22頁\共有69頁\編于星期三\15點8.2冠醚、穴醚在分離中的應(yīng)用8.影響冠醚配合物穩(wěn)定性和選擇性的因素選擇性（S）冠醚對A、B兩種離子的選擇性為冠醚與該兩種離子形成配合物的穩(wěn)定常數(shù)之比。即：

冠醚結(jié)構(gòu)、離子性質(zhì)（半徑、電荷密度）和溶劑極性是影響冠醚選擇性和配合物穩(wěn)定性的主要因素。當前第23頁\共有69頁\編于星期三\15點8.2冠醚、穴醚在分離中的應(yīng)用冠醚環(huán)中給電子原子種類（軟硬酸堿匹配）如O原子為硬堿，易與為硬酸的堿金屬、堿土金屬、鑭系稀土離子形成穩(wěn)定的配合物；如S、N原子為軟堿，易與為軟酸的Cu2+、Ag+、Co2+、Ni2+等形成穩(wěn)定的配合物。當前第24頁\共有69頁\編于星期三\15點8.2冠醚、穴醚在分離中的應(yīng)用18-C-6及含N、S類似物與K+、Ag+配位的穩(wěn)定常數(shù)(lgK)

當前第25頁\共有69頁\編于星期三\15點8.2冠醚、穴醚在分離中的應(yīng)用冠醚分子中給電子原子數(shù)目的影響（配位數(shù)匹配）陽離子與水配位時的最高配位數(shù)：Be2+4；堿金屬6；Mg2+6；Ca2+,Sr2+,Ba2+,Ag+,Tl+8冠醚(24)－(27)的結(jié)構(gòu)如右當前第26頁\共有69頁\編于星期三\15點8.2冠醚、穴醚在分離中的應(yīng)用(24)和(25)孔穴相近，但(24)是八齒配體，與配位數(shù)是8的離子（Ba2＋）形成穩(wěn)定配合物；(25)是六齒配體，與配位數(shù)是6的離子（堿金屬）形成穩(wěn)定配合物。(26)和(27)的R基不同，(27)與Ca2＋,Sr2＋和Ba2＋的穩(wěn)定常數(shù)分別比(26)大85,89和30倍，說明(27)的R基上的羥基參與了配位。當前第27頁\共有69頁\編于星期三\15點8.2冠醚、穴醚在分離中的應(yīng)用冠醚孔徑的影響（離子體積與環(huán)孔徑匹配）二環(huán)己基18C-6與一價和二價陽離子形成的配合物的穩(wěn)定性與陽離子直徑和冠醚孔徑之比的關(guān)系圖（右）可見：陽離子直徑/冠醚孔徑越接近，生產(chǎn)的配合物越穩(wěn)定。當前第28頁\共有69頁\編于星期三\15點

當前第29頁\共有69頁\編于星期三\15點當前第30頁\共有69頁\編于星期三\15點8.3杯芳烴超分子配合物在分離中的應(yīng)用杯芳烴（Calixarene）苯酚衍生物與甲醛反應(yīng)得到的一類環(huán)狀縮合物。通常命名為：R－杯-[n]-酚或杯[n]芳烴對叔丁基杯芳烴的結(jié)構(gòu)（右）

上部取代基R1為叔丁基下部取代基R2為H當前第31頁\共有69頁\編于星期三\15點8.3杯芳烴超分子配合物在分離中的應(yīng)用該環(huán)狀分子的形狀呈現(xiàn)中心為一空腔的杯狀結(jié)構(gòu)，與古希臘一種名為“Calix”的宮廷獎杯相似而得名。18世紀后期和19世紀中期就有人發(fā)現(xiàn)類似化合物，但真正研究并應(yīng)用杯芳烴是20世紀70年代Gutsche等人合成杯芳烴以后。杯芳烴被認為是繼環(huán)糊精和冠醚之后的第三大類充滿魅力的新型主體化合物。當前第32頁\共有69頁\編于星期三\15點8.3.1杯芳烴的結(jié)構(gòu)特點1.杯芳烴下部取代基

不同下部取代基的p-t-丁基杯-[4]-酚當前第33頁\共有69頁\編于星期三\15點8.3.1杯芳烴的結(jié)構(gòu)特點p-t-丁基杯-[4]-酚的下部酚羥基分別為不同取代基時，杯芳烴的空間幾何形狀發(fā)生了很大變化。

四酚基杯酚（1）呈規(guī)則的圓錐形狀；三甲基醚衍生物（2）呈偏圓錐形狀；四乙酸酯基衍生物（3）也呈偏圓錐形狀，但有一個苯酚單元位置倒置；四甲基醚衍生物（4）與（3）形狀相似，但倒置的苯酚單元的轉(zhuǎn)角略小。當前第34頁\共有69頁\編于星期三\15點8.3.1杯芳烴的結(jié)構(gòu)特點2.杯芳烴上部取代基（R1）固定下部取代基為H。當R1＝H時，不與客體分子形成絡(luò)合物。p-t-丁基杯-[4]-酚和p-t-辛基杯-[4]-酚的上部取代基不同。它們與芳香化合物客體分子都可形成絡(luò)合物，但絡(luò)合物的晶型不同。

t-辛基鏈太長，其端部彎曲后進到分子的杯穴中，部分占據(jù)杯穴，使客體分子不能進入杯穴之中，因而對客體分子的選擇性不高，難以用于分離。當前第35頁\共有69頁\編于星期三\15點8.3.1杯芳烴的結(jié)構(gòu)特點

p-t-丁基杯-[4]-酚總是形成籠狀包接物，客體分子包接在1個或2個主體分子的杯穴之中。當前第36頁\共有69頁\編于星期三\15點8.3.1杯芳烴的結(jié)構(gòu)特點3.成環(huán)苯酚單元個數(shù)n改變成環(huán)苯酚單元的個數(shù)n，可以改變杯空腔大??；n=4,5,6的杯芳烴均呈圓錐體形狀，但杯腔大小不同（n越大，杯腔越大），能分別與不同形狀和大小的客體分子形成穩(wěn)定的包接絡(luò)合物。n=8的杯芳烴杯腔更大，有時為一個“褶騶”的“環(huán)圈”形狀，其形狀與孔隙是可變的。當前第37頁\共有69頁\編于星期三\15點8.3.1杯芳烴的結(jié)構(gòu)特點具有不同杯腔大小的同系物對客體分子的大小與形狀具有很高的選擇性。如：p-t-丁基杯-[4]-酚只與三種二甲苯中的p-二甲苯形成穩(wěn)定的包接絡(luò)合物。

p-t-丁基杯-[8]-酚與C60形成穩(wěn)定的包接絡(luò)合物沉淀下來，而不與C70反應(yīng)。用于C60和C70混合物的分離，只需進行1次沉淀反應(yīng)，就可得到99.5%的C60純品。當前第38頁\共有69頁\編于星期三\15點8.3.2杯芳烴的優(yōu)點與用途1.杯芳烴的優(yōu)點易于一步合成，且原料價廉易得；可以制得一系列空腔大小不同的環(huán)狀低聚體，滿足不同體積和形狀的客體分子；易于化學(xué)改性，利用母體杯芳烴可制備大量具有獨特性能的杯芳烴衍生物；熔點高，熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性好，難溶于絕大多數(shù)溶劑，毒性低，柔性好。當前第39頁\共有69頁\編于星期三\15點8.3.2杯芳烴的優(yōu)點與用途2.杯芳烴的用途分離科學(xué)：C60和C70的純化，相轉(zhuǎn)移試劑，酶模型催化反應(yīng)，離子選擇性電極，場效應(yīng)晶體管，黏合劑，涂料，瓷器制造電子設(shè)備用離子消除劑，除臭劑，靜電印刷著色劑，偶氮甲烷型液晶，細胞融合試劑，當前第40頁\共有69頁\編于星期三\15點8.3.3杯芳烴的分離應(yīng)用1.K+,Na+的高選擇性分離杯酚四酯（6）或四酰胺衍生物（7）在固態(tài)或溶液中均呈規(guī)則的圓錐形狀。（見下頁）。這兩種化合物與離子形成絡(luò)合物時，所有配位點都位于亞甲基橋平面的同一側(cè)（底部）。在化合物物的底部，強給電子基團的匯聚對配位體的絡(luò)合能力影響較大。（穩(wěn)定常數(shù)與締合自由能下頁）當前第41頁\共有69頁\編于星期三\15點化合物（6）和（7）當前第42頁\共有69頁\編于星期三\15點穩(wěn)定常數(shù)與自由能當前第43頁\共有69頁\編于星期三\15點

SNa,K(6)＝1860SNa,K(7)＝360

可從Na＋、K＋混合物中選擇性地分離Na＋杯芳烴(6)和(7)對Na＋的選擇性當前第44頁\共有69頁\編于星期三\15點將p-t-丁基杯-[4]-酚的相對的兩個羥基用不同長度的多醚鏈連接之后，得到一系列冠醚杯芳烴化合物。當前第45頁\共有69頁\編于星期三\15點12a－c化合物：正圓錐形1個酚羥基倒置2個酚羥基倒置冠醚鏈中含5個可配位的氧原子當前第46頁\共有69頁\編于星期三\15點12a－c化合物：12a、b、c為組成相同空間排列不同的異構(gòu)體，a為正圓錐形；b有一個酚單元倒置；c中1，3兩個酚單元倒置。此三化合物中，冠醚鏈中含5個可配位的氧原子，再加上兩個酚醚氧原子，共7個氧原子可參加配位。12a的7個氧原子同處一側(cè)，有效配位數(shù)為7；12b中有一個酚氧原子在平面的另一側(cè)，配位數(shù)為6；同理，12c的配位數(shù)為5。12b的配位數(shù)正好與堿金屬離子匹配，對堿金屬離子有較高的選擇性。當前第47頁\共有69頁\編于星期三\15點2.利用杯芳烴從核廢料中回收銫第1相：含銫的鈾分裂降解產(chǎn)物的強酸性水溶液；第2相：溶于二氯甲烷/四氯化碳中的杯芳烴；第3相：純水，作接受相。第1、2相接觸時,Cs＋與杯芳烴形成中性絡(luò)合物；該中性絡(luò)合物與第3相接觸發(fā)生離解，將Cs＋釋放于純水中杯芳烴提取銫的過程簡圖Cs＋

3

12當前第48頁\共有69頁\編于星期三\15點3.利用杯芳烴從海水中提取鈾改性的杯芳烴六元酸杯-[6]-芳烴是萃取鈾的最佳萃取劑之一。以其為萃取劑，鄰二氯苯為接收相，在pH8.1和10時的萃取率高達99.8%。修飾了對位磺化杯-[6]-芳烴的氯甲基化聚苯乙烯樹脂可以用于分離富集海水中鈾。一周內(nèi)每克樹脂可從海水中吸收1.08mg鈾。這是近年來從海水中提取鈾的重大突破。當前第49頁\共有69頁\編于星期三\15點8.4環(huán)糊精及其衍生物在分離中的應(yīng)用環(huán)糊精（Cyclodextrin，CD）1891年，Villiers從淀粉降解產(chǎn)物中分離出了環(huán)糊精。環(huán)糊精—淀粉在淀粉酶作用下生成的環(huán)狀低聚糖的總稱。從結(jié)構(gòu)上看，含有6－12個D-(+)-吡喃葡萄糖單元，每個糖單元呈椅式構(gòu)象，通過1,4--甙健首尾相連，形成大環(huán)分子（圖見下頁）。用希臘字母表示構(gòu)成環(huán)的吡喃糖的數(shù)目：如：6糖環(huán)

-CD；7糖環(huán)

-CD；8糖環(huán)

-CD當前第50頁\共有69頁\編于星期三\15點環(huán)糊精結(jié)構(gòu)圖當前第51頁\共有69頁\編于星期三\15點環(huán)糊精結(jié)構(gòu)說明經(jīng)x衍射或中子衍射法測定，環(huán)糊精呈中間帶孔的圓形狀。-，和-CD的空間結(jié)構(gòu)相同，但內(nèi)孔和外孔尺寸不同。每個單糖的C-6上有一個一級羥基（-CH2-OH），它位于環(huán)狀圓臺的開口較窄的一邊，而C-2和C-3上的兩個二級羥基側(cè)處于環(huán)狀圓臺開口較寬的一邊的圓周上。二級羥基具有一定的剛性，處于洞穴口上，因此，大口側(cè)具有較好的親水性。洞穴內(nèi)部由兩層C－H鍵，中間夾一縮醛氧（醚氧）構(gòu)成。相對而言，具有一定疏水性。當前第52頁\共有69頁\編于星期三\15點環(huán)糊精與客體分子形成包接絡(luò)合物的

關(guān)鍵是尺寸匹配環(huán)糊精空腔大小與客體分子體積的關(guān)系

環(huán)糊精葡萄糖空腔內(nèi)徑環(huán)大小匹配的客體分子單元數(shù)(nm)(nm)-CD60.530苯，苯酚-CD70.6535萘，1-苯氨基-8-磺酸萘-CD80.8540蒽，冠醚，1-苯氨基-8-磺酸萘當前第53頁\共有69頁\編于星期三\15點如：-CD與12-冠-4形成包合物，同時，12-冠-4又與金屬離子配位，形成“盆中盆”。環(huán)糊精、冠醚混配絡(luò)合物當前第54頁\共有69頁\編于星期三\15點配位相互作用力

由于溶劑及主客體類型的不同，配位化合物的形成一般與下列分子間相互作用因素有關(guān)：范德華力（色散力、偶極相互作用）電荷轉(zhuǎn)移相互作用靜電相互作用氫鍵親水疏水作用力當前第55頁\共有69頁\編于星期三\15點環(huán)糊精的特殊結(jié)構(gòu)，易溶于水，具有固定孔徑等特點，使其成為超分子化學(xué)的一個重要研究內(nèi)容。環(huán)糊精酶模型：如環(huán)糊精上接入催化活性基團咪唑后，用于環(huán)磷酸酯的催化裂解。保護性包接與封閉：利用環(huán)糊精對光敏（氧敏）物質(zhì)、香料、藥物、毒物的包接作用。選擇性有機合成色譜固定相：凝膠色譜固定相，手性固定相當前第56頁\共有69頁\編于星期三\15點環(huán)糊精配合物的形成環(huán)糊精的選擇性來自于：它具有一個固定大小的孔穴，同時，孔穴的不同空間位置含有給電子基團羥基或氧原子，可提供多個相互作用位點。在配合物形成過程中，如果客體分子進入到主體分子孔穴內(nèi)部，則稱包接絡(luò)合物；如果客體分子只在主體分子孔穴入口處而未進入到孔穴內(nèi)部，則稱締合絡(luò)合物。環(huán)糊精分子在溶液中與客體分子形成不同結(jié)構(gòu)的加合物（見下頁）當前第57頁\共有69頁\編于星期三\15點當前第58頁\共有69頁\編于星期三\15點環(huán)糊精色譜固定相通常以硅膠為載體（基質(zhì)）環(huán)糊精修飾到載體上通常需要一個連接橋分子，其一端可與環(huán)糊精分子反應(yīng)并連接，另一端可與硅膠表面的活性基團（－OH）反應(yīng)并連接。連接橋的長度（間隔臂）要適當，太短則由于CD分子體積大，空間位阻大，反應(yīng)不易進行；間隔臂太長，則硅膠表面不易覆蓋。通常，間隔臂的長度7－8個碳原子比較合適。當前第59頁\共有69頁\編于星期三\15點當前第60頁\共有69頁\編于星期三\15點8.5分子印跡技術(shù)在分離中的應(yīng)用分子印跡技術(shù)（molecularimprintingtechnique,MIT）：又稱分子烙印技術(shù)。它是合成對某種特定分子具有特異選擇性結(jié)合的高分子聚合物的技術(shù)。是由高分子化學(xué)、生物化學(xué)和材料科學(xué)相互滲透與結(jié)合所形成的一門新型的交叉學(xué)科。分子印跡化學(xué)也屬超分子化學(xué)。當前第61頁\共有69頁\編于星期三\15點分子印跡技術(shù)的理論基礎(chǔ)

—抗原抗體理論分子印跡技術(shù)的出現(xiàn)是受免疫學(xué)啟示的結(jié)果Pauling在1940年提出的抗原抗體理論認為：當外來抗原進入生物體內(nèi)，則體內(nèi)蛋白質(zhì)或多肽鏈會以抗原為模板，通過分子自組裝和折疊形成抗體。這預(yù)示著生物體所釋放的物質(zhì)與外來抗原之間有相應(yīng)的作用基團或結(jié)合位點，而且它們在空間位置上是相互匹配的。當前第62頁\共有69頁\編于星期三\15點分子印跡聚合物（molecularlyimprintedpolymer,MIP）制備的三個基本步驟第一步：使模板分子（印跡分子或目標分子）和具有適當功能基團，可以形成聚合物的功能單體分子形成單體-模板分子復(fù)合物。第二步：在單體-模板分子復(fù)合物體系中加入過量交聯(lián)劑，在致孔劑的存在下，使功能單體與交聯(lián)劑聚合形成高分子聚合物。于是，功能單體上的功能基團就會在特定的空間取向上被固定下來。第三步：除去模板分子。通過適當?shù)奈锢砘蚧瘜W(xué)方法將模板分子從上述高分子聚合物中提取出來，得到分子印跡聚合物。當前第63頁\共有69頁\編于星期三\15點分子印跡過程示意圖

預(yù)組裝法自組裝法當前第64頁\共有69頁\編于星期三\15點預(yù)組裝法（preorganization）的特點印跡分子與功能單體以可逆的共價鍵結(jié)合，形成共價型的單體-印跡分子復(fù)合物。由于共價鍵比較牢固，需要采用化學(xué)方法才能將模板分子去除。共價型MIP優(yōu)