单体对分子印迹聚合物分子识别能力的影响:量子化学计算与实验研究

摘要

采用密度泛函方法计算功能单体与印迹分子的结合能,以与目标分子结合能最大的单体分子来合成分子印迹聚合物.为此,以茶碱为印迹分子,氯仿为溶剂,首先计算了茶碱与甲基丙烯酸、丙烯酰胺和三氟甲基丙烯酸的结合能,其强度顺序为:三氟甲基丙烯酸 > 甲基丙烯酸 > 丙烯酰胺.然后以茶碱为印迹分子、氯仿为溶剂、二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,分别采用上述3种单体合成分子印迹聚合物并测定了其分子识别能力,实验结果和量子化学计算结果具有一致性.最后,采用1H NMR考察了茶碱和上述3种单体之间的氢键作用,揭示出二者相互作用的内在机制.研究结果表明量子计算方法可以应用于合成分子印迹聚合物时单体的选择.