(10分) 生物相容性好、抗凝血性優(yōu)良的納米醫(yī)用材料的分子設(shè)計(jì)、合成、表征及其在生物體內(nèi)構(gòu)效關(guān)系與機(jī)理研究,是當(dāng)今世界材料、生物、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)及其相關(guān)交叉學(xué)科研究領(lǐng)域的前沿。聚氨酯(Polyurethane,PU)指的是主鏈上含有氨基甲酸酯(-NHCOO-)特征基團(tuán)的一類高聚物,由多異氰酸酯與聚醚型或聚酯型多元醇反應(yīng)制得(-N=C=O + HO → -NHCOO-), 聚氨酯彈性體兼具良好的生物穩(wěn)定性和抗凝血性,大量的聚醚型聚氨酯被用作人工心臟瓣膜、人造血管等醫(yī)用材料。
2004年日本化學(xué)家以4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯(OCN-R-NCO,MDI)、聚四氫呋喃醚二醇()、三乙基胺[N(CH2CH3)3]、二羥甲基丙酸[HOCH2C(CH2OH)(CH3)CO2H](以上原料的物質(zhì)的量比為4:2:1:1)為原料,經(jīng)兩步合成了一種帶正電的羧氨兩性離子修飾的PU納米(APU)微乳液(如圖1中示意圖所示)。中國(guó)科學(xué)工作者,在此基礎(chǔ)上得到了分布均勻的納米粉末及其固體核磁圖譜(見(jiàn)圖1所示);證明了該納米表面的結(jié)構(gòu);并進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行了磷酸化表面構(gòu)建(如圖2-3所示),得到帶負(fù)電的納米粒子(APU-PO43-)。該APU-PO43-納米粒子粉體,其粒徑分散窄,結(jié)構(gòu)和性能穩(wěn)定,并具有良好的生物相容性和抗凝血性能。
醫(yī)學(xué)研究工作者對(duì)此生物相容性好的納米材料提出了希望:即在其內(nèi)包入生物學(xué)示蹤物Co,而使其能成為生物體內(nèi)醫(yī)用失蹤材料。古希臘人曾將Co緩慢溶解在HCl中,利用其所得的化合物B制造有色玻璃;但在B溶液中NaOH,會(huì)先出現(xiàn)藍(lán)色沉淀C,后出現(xiàn)粉紅色沉淀D,最后慢慢轉(zhuǎn)化為棕褐色E;在B溶液中滴加同濃度的氨水,會(huì)先出現(xiàn)藍(lán)色沉淀C,后沉淀C溶解并最后慢慢轉(zhuǎn)化為橙黃色溶液F; Co的金屬有機(jī)化合物在有機(jī)合成和工業(yè)均相催化過(guò)程中有重要應(yīng)用價(jià)值。如苯乙炔Co配合物,Co2(PhC2Ph)(CO)6 。
問(wèn)題:根據(jù)上述條件
11-1 請(qǐng)寫出帶正電的APU 納米微乳液的合成反應(yīng)方程式;
11-2 回答常溫條件下PO43-與APU納米微乳液有幾種可能結(jié)合方式,實(shí)驗(yàn)依據(jù)是什么?PO43-在APU納米微乳液中最靠近那個(gè)基團(tuán)(可以在圖1 中標(biāo)出)?
11-3 請(qǐng)寫出B-F 物質(zhì)的分子式;
B___________;C___________;D___________;E___________;F___________;
11-4 請(qǐng)畫出配合物Co2 (PhC2Ph)(CO)6結(jié)構(gòu)示意圖。
11-1 兩步合成反應(yīng)(2分)
11-2 根據(jù)核磁31P共振譜可知,只有一種結(jié)合方式;PO43-在APU納米粒子中最靠近氨基正粒子 (2分)
[因圖3(A)中只顯示一種31P的峰及其化學(xué)環(huán)境。只有加熱條件下,PO43-與PU有多種結(jié)構(gòu)方式時(shí)才出現(xiàn)幾個(gè)31P的分裂核磁譜峰圖3(B)]。
11-3 B:CoCl2 C:CoOHCl D:Co(OH)2
E:Co(OH)3 F:[Co(NH3)6]3+ (每空1分,共5分)
11-4 苯乙炔Co的配合物結(jié)構(gòu)示意圖(1分)
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