分子印迹导电聚苯胺电极柱分离氨基酸光学异构体

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1、学号：08101114常州大学硕士学位论文分子印迹导电聚苯胺电极柱分离氨基酸光学异构体研究生倪珺华陈智栋教授指导教师孔泳副教授学科、专业名称化学工艺研究方向应用电化学2011年5月IEnantioselectiveRecognitionofAminoAcidsBasedonmolec-ularlyimprintedpolyanilineelectrodecolumnADissertationSubmittedtoChangzhouUniversityByNiJun-hua(ChemicalTechnology)DissertationSuperv

2、isor:Prof.ChenZhi-dongProf.KongYongMay，2011II中文摘要为建立合适的分离氨基酸光学异构体的方法，本文中选用了导电高分子材料并联用分子印迹技术，制备了分子印迹导电高聚物电极柱。选用导电聚苯胺为主要的分离氨基对映体的材料，因为聚苯胺具有可逆的氧化还原特性和良好的导电性。利用它的这种特性，设计了一种分子印迹导电高聚物电极柱，作为三电极体系中的工作电极。这样通过简单的电位调控法，就可以实现氨基酸光学异构体的分离。本文主要以苯胺为单体，L-天冬氨酸为模板分子，采用化学氧化法合成了掺杂L-天冬氨酸的导电聚苯胺。并将合

3、成的分子印迹导电聚苯胺填充到多孔陶瓷管中制备成电极柱，并以此电极柱作为工作电极来组成三电极工作体系。实验中考查了分子印迹导电聚苯胺电极柱脱掺杂时间和电位，富集时间和电位等条件。最后成功分离了印迹分子L-天冬氨酸和其对映体，在最优的条件下，手性选择性系数达到4.65。这种电极柱还可以分离与天冬氨酸结构类似的谷氨酸光学异构体，手性选着性系数为1.84。采用电化学石英晶体微天平技术进一步分析了分子印迹导电聚苯胺材料的性能，发现其不但可以分离非印迹分子谷氨酸对映体，还可以分离与印迹分子结构部分类似，但分子量相对大很多的色氨酸对映体。而且发现它还可以识别结

4、构类似，分子大小不一的L-天冬氨酸、L-谷氨酸和L-色氨酸，对它们的吸附量比值为6.03:3.05:1。为了拓宽聚苯胺的pH应用范围，本文中还合成了以苯胺为母体，L-谷氨酸为印迹分子的分子印迹苯胺/间氨基苯酚共聚物，发现它比聚苯胺对pH值的依赖性小很多。然后使用电化学石英晶体微天平技术优化其掺杂/脱掺杂条件，并使用分子印迹共聚物电极柱在最优的条件下分离谷氨酸光学异构体，得出其对谷氨酸对映体的手性选择性分离系数为2.38。本实验中采用的这种分子印迹导电高聚物电极柱分离氨基酸光学异构体，具有操作简便、无污染、成本低等优点。关键词:氨基酸对映体；分子印

5、迹技术；导电高聚物；手性分离；电极柱IIIABSTRACTInordertoestablishanappropriatemethodofseparationaminoacidenantiomers，wechosedconductivepolymermaterialscombinedwithmolecularlyimprintingtechniquetopreparemolecularlyimprintedconductingpolymerselectrodecolumninthisthesis.Becausepolyaniline(PANI)ha

6、sthemeritsofareversibleredoxpropertiesandgoodconductivity,andthusfromanelectrochemicalpointofviewthecolumnpackedwithmolecularlyimprintingPANIcanberegardedasapacked-bedelectrodeofthethree-electrodearrangement,whichcanbeusedtoseparateaminoacidsopticalslsomersbycontrollingpotent

7、ial.Inthisthesis,conductivepolyanilinewassynthesizedbychemicaloxidationusingL-aspartateasidastemplatemolecules.Andconductivepolyanilineelectrodecolumnwasfabricatedbyfillingpolyanilineintoporousceramictubeandusedasworkingelectrodeinthree-electrodesystem.Inthisexperimentalstudy

8、,parametersofmolecularlyimprintingpolyanilineelectrodecolumnsuchasdo