功能固体材料智能合成研究进展

先进功能材料是现代工业发展的基础与先导,加快材料研发与筛选速度的关键在于研究范式的创新。以过程自动化、合成高通量、信息数字化为核心要素的智能合成模式作为新的研究范式逐渐成为现代材料研发的新趋势。本文介绍了近年来功能固体材料在智能合成领域的研究现状,着重梳理了以沸石、金属有机框架材料、多孔有机聚合物为代表的多孔材料以及其他功能固体材料在自动化、高通量合成方面的研究进展。文章指出了目前功能固体材料智能合成中仍存在的全流程自动化实现难、与人工智能结合程度有限等不足,对比了几种高效合成方法在反应时效性、产物影响等方面的特性及优缺点,分析了以“人工智能+大数据”为代表的数据驱动模式对功能材料性能预测与辅助合成带来的影响,最后总结出功能更全、精度更高、微量化自动合成平台的开发,准确性更高、泛用性更广的人工智能算法的构建以及两者的高度集成将成为未来的发展方向。

离子液体选择性萃取分离磷脂酰丝氨酸和磷脂酰胆碱

同系物分离是高纯度药物单体和化学品制备中的重要环节,磷脂酰丝氨酸是一类重要的药物和功能添加剂,其制备过程中的关键技术是磷脂酰丝氨酸与其他磷脂同系物的分离,但同系物之间结构相似、分离难度大。报道了以离子液体为介质选择性萃取分离磷脂酰丝氨酸和磷脂酰胆碱的方法,系统研究了离子液体结构和浓度、萃取温度对分离性能的影响。研究表明,离子液体的阴离子结构显著影响同系物的分离选择性,且离子液体与极性稀释剂之间存在协同萃取效应,离子液体的摩尔浓度仅为5%时,1-乙基-3-甲基咪唑溴/甲醇-正己烷两相体系中的磷脂酰丝氨酸和磷脂酰胆碱的选择性高达29.48。采用量子化计算初步研究了萃取机理,结果表明离子液体与磷脂之间形成了多重氢键和静电相互作用,从而促进了磷脂同系物之间的选择性分离。

阴离子功能化超交联离子多孔聚合物的构建及生物活性物质高效分离

多孔离子聚合物由于其独特的分子识别能力在高效分离中表现出巨大的潜力,但制备阴离子功能化离子聚合物用于结构高度相似生物活性物质分离仍然具有挑战.本文通过苄基咪唑离子液体与交联剂发生简易的Friedel-Crafts烷基化反应,报道了一类具有强碱羧酸阴离子功能化、管状形貌和高热稳定性的超交联离子多孔聚合物(HIPs).实现了对结构高度相似的生物活性化合物的高容量(生育酚同系物:103.6 mg g^(−1))和高选择性(S_(βγ/α),4.26;S_(δ/α),3.19)吸附分离,其性能优于商业吸附剂、不含离子液体的超交联聚合物和含常规离子液体的HIPs.本研究展示了功能化吸附剂新的合成策略和合理的分子设计,为实现高效分离提供了新的机会.