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新型分子印迹材料的制备及其在分离、传感中的应用的中期报告
摘要：本报告介绍了新型分子印迹材料的制备及其在分离、传感中的应用的研究进展。分子印迹技术是一种重要的分子识别技术，其以模板分子为模板，在交联聚合物中形成的具有模板结构的孔道可以高效地识别模板分子。近年来，采用新型功能单体和交联剂制备分子印迹材料不断涌现，包括非共价相互作用型、多功能型和智能可控型等。这些新型分子印迹材料可以广泛应用到化学分离、生物诊断、环境监测等领域中。
关键词：分子印迹技术；分子印迹材料；功能单体；交联剂；化学分离；生物诊断；环境监测。
1.研究背景
分子印迹技术是一种基于模板分子与功能单体和交联剂的协同作用，在聚合物中形成具有模板分子结构的孔道，从而实现高效选择性分子识别的技术。分子印迹材料具有分子选择性、高结构稳定性、容易制备等优点，已广泛应用于化学分离、生物诊断、环境监测等领域。传统的分子印迹材料主要采用非共价相互作用的功能单体和交联剂，如氢键、范德华力、离子作用等。然而，这些材料在识别一些结构较为复杂的分子时受到挑战。因此，研究人员积极探索新型单体和交联剂，以制备具有更高选择性和更广适用性的分子印迹材料。
2.新型功能单体
2.1具有分子内氢键的单体
分子内氢键是一种强的非共价相互作用，已被广泛应用于药物分子的设计和合成中。在分子印迹材料的制备中，具有分子内氢键的功能单体可与模板分子形成氢键配合物，从而提高材料的选择性。例如，2-脱氢氨基甲酸基苯甲酸酯（DAA-MA）是一种具有分子内氢键的单体，可以与苯丙酮形成氢键结合，制备出具有高选择性的苯丙酮分子印迹材料。
2.2具有π-π堆积作用的单体
π-π堆积作用是分子之间的一种重要的相互作用方式，已被广泛应用于分子识别和化学传感中。近年来，研究人员发现具有芳香环的单体可与芳香分子通过π-π堆积作用形成相互作用，从而制备出具有高选择性的分子印迹材料。例如，苯并咪唑基甲基丙烯酸甲酯（BIM-MA）具有苯环和咪唑环，可以与对硝基苯酚形成π-π堆积作用，制备出具有高选择性的对硝基苯酚分子印迹材料。
3.新型交联剂
3.1弹性高分子交联剂
弹性高分子交联剂是一种新型的交联剂，其具有柔性的网状结构，可以为聚合物提供更大的孔径和较佳的物理性能。相对于传统的硬性交联剂，弹性高分子交联剂可以降低分子印迹材料的非特异吸附，提高其选择性。例如，聚(2-羟乙基甲基丙烯酸)（PHEMA）是一种具有弹性的高分子交联剂，可以与丙烯酸甲酯等功能单体共聚合，制备出具有高选择性的分子印迹材料。
3.2金属-有机骨架交联剂
金属-有机骨架（MOF）是一种新型的多孔材料，在分子印迹技术中可作为交联剂使用。MOF可以提供较大的表面积和空间结构，从而提高分子印迹材料的选择性。例如，铜基的MOF可以与含有氨基、羧基等活性基团的单体反应，制备出具有高选择性的分子印迹材料。
4.应用展望
随着新型功能单体和交联剂的不断涌现，分子印迹技术将在更广泛的领域得到应用，如化学分离、生物诊断、环境监测等领域。此外，通过功能单体修饰和交联剂设计，可以实现智能可控的分子印迹材料，为分子识别和化学传感带来更大的发展空间。