两亲性冠醚化合物的合成及其在离子通道膜中的应用Synthesis of.PDF

2011 年第 69 卷 化 学 学 报 Vol. 69, 2011 第 3 期, 343～350 ACTA CHIMICA SINICA No. 3, 343～350 ·研究论文· 两亲性冠醚化合物的合成及其在离子通道膜中的应用 唐橙橙 a,b 王丽华*,b,c 贠延滨*,a 张陈淋 a 刘必前 b (a 北京林业大学环境科学与工程学院 北京 100086) (b 中国科学院化学研究所新材料实验室 北京 100190) (c 天津工业大学中空纤维膜材料与膜过程省部共建国家重点实验室培育基地 天津 300160) 摘要 采用对羟基苯甲酸甲酯、4-羧基苯并-15-冠醚-5 等物质为原料制备了具有自组装功能的两亲性冠醚化合物 2-羟 甲基-[1,4,7,10,13-苯并 15 冠 5]-3,4,5-三[4-(10-十二烷基-1-羰基)苄氧基]苯甲酸, 采用 FT-IR, 1H NMR, MS, DSC 以及 POM 等方法对其化学结构和结晶性能进行表征. 利用紫外光接枝法将制得的冠醚化合物接枝到聚碳酸酯核孔膜表面 构筑了离子通道 , 接枝量为 606 µg/cm2 . 采用 ATR-FTIR 和 XPS 分析离子通道膜的表面元素组成和化学键合情况, SEM 和 AFM 用于检测离子通道膜表面和断面的微观结构. 结果表明, 这种两亲性冠醚化合物在核孔膜的表面自行组 装形成了由大量柱状结构组成的致密皮层. 利用实验室自制的膜运输装置对离子传输性能进行了测评, 离子通道膜平 均离子通过效率 PFM ＝20.62 ×10－6 cm/s, 对比膜与其的分离系数 αFM/NFM ＝5.96, 数据证实合成的两亲性冠醚化合物能 特异性地识别和运输 Na＋, 由其制得的离子通道膜是一种Na＋识别型离子通道 . 关键词 两亲性; 自组装; 离子通道 ; 冠醚; Na＋识别 Synthesis of Amphiphilic Crown Ether Compound and Application in Ion Channel Membrane Tang, Chengchenga,b Wang, Lihua*,b,c Yun, Yanbin*,a Zhang, Chenlina Liu, Biqianb a ( College of Environmental Science and Engineering, Beijing Forestry University, Beijing 100083) (b Laboratory of New Materials, Institute of Chemistry Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190) (c State Key Laboratory of Hollow Fiber