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分子印迹聚合物(MIPs)作为新型人工识别受体具有预定的选择性、识别性能好、化学性质稳定、对环境的耐受性强、制备相对简单、便宜等优点,是目前研究的热点领域之一。本论文针对传统有机聚合物基质的MIPs易溶胀的缺点和传统水解溶胶-凝胶技术制备无机硅胶基质(包括杂化基质)MIPs时需要高温老化过程的缺点,综合利用室温离子液体(RTIL)和非水解溶胶-凝胶(NHSG)技术的优势,发展一种基于RTIL辅助NHSG技术制各有机-无机杂化基质的MIPs的新方法,并初步探讨该方法的机理,开发该方法在新领域中的应用。本论文的主要内容和创新点为：
(1)提出了RTIL辅助NHSG技术制备有机-无机杂化基质的MIPs的新方法。该方法基于酸性较强的含C=C双键的羧酸类功能单体(如甲基丙烯酸,MAA)和含C=C双键的硅氧烷交联剂(如甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷,MPTMS)之间的C=C双键自由基聚合反应和由该酸催化的NHSG反应。RTIL的引入可以减少凝胶的收缩和作为致孔模板。由该法合成的(S)-萘普生印迹毛细管电色谱(CEC)整体柱的手性识别能力优于文献报道的同类印迹整体柱,对萘普生两个对映体的分离因子和分离度分别达到5.74和8.82(以(S)-萘普生峰计算的柱效为12000理论塔板数/米)。
(2)将上述方法扩展到碱性模板分子。酸性模板分子((S)-如萘普生)本身能催化NHSG反应,而碱性模板分子不能催化NHSG反应,而且还会消耗部分的羧酸类功能单体、降低反应体系的酸性。为了考察该方法对碱性模板分子的适用性和初步推测该方法的反应机理,我们合成了一系列不同条件下的(S)-左咪曲普坦印迹整体柱。所使用的三种不同种类的羧酸(三氟甲基丙烯酸、肉桂酸、MAA)和同一种羧酸(MAA)的不同用量、两种不同的RTIL(1-丁基-3-甲基咪唑的六氟磷酸盐、四氟硼酸盐)和同一种RTIL的不同用量对印迹整体柱的反应时间、形貌和识别性能都有很显著的影响。我们认为该方法中C=C双键自由基聚合反应对由羧酸功能单体催化的NHSG反应有协同作用。在RTIL参与下,当MAA与MPTMS的摩尔比为1:4和1:2时,CEC印迹整体柱能基线分离左咪曲普坦的两个对映体。RTIL的引入可以增加印迹整体柱的多孔性,因而能提高印迹整体柱的手性识别能力。 (3)开发该方法在光响应MIPs领域中的应用。设计合成了新型偶氮苯类羧酸4-[(4-甲基丙烯酰胺基)苯基偶氮]苯甲酸,并以其为功能单体和NHSG反应的催化剂,合成了对结晶紫(环境和食品安全中最受关注的污染物之一)具有光响应性能的杂化基质MIPs。RTIL(1-丁基-3-甲基咪唑的六氟磷酸盐和氯化物、1-十六烷基-3-甲基咪唑氯化物)的加入能提高MIPs光异构化的速率,不同的RTIL对MIPs的性能有较大的影响。同时我们也研究了有机聚合物基质MIPs的光响应性能。