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本发明涉及一种基于主客体的相互作用和分层自组装构建的超分子聚合物凝胶，尤其涉及一种基于柱[5]芳烃主客体组装的超分子凝胶及其制备方法；本发明同时还涉及该超分子凝胶在超灵敏检测fe3+中的引用，属于复合材料技术领域和离子检测技术领域。
背景技术：
目前，多重刺激荧光材料由于可用作制备传感器、显示器、生物成像和记忆介质的基本单体而受到越来越多的关注。最近几年，为金属离子在环境中寻找超灵敏检测分离的离子响应材料已经变得十分重要。到目前为止，有多种方法用来检测不同离子在环境中的存在，如原子吸收光谱法、荧光分析法等。但是这些方法操作起来比较复杂，而且设备价格昂贵，不宜大量投入实际应用中。因此，研究新的方法以实现在环境中有效地检测分离不同离子仍然是一个挑战。具有刺激响应的超分子有机凝胶作为一种新兴的功能和智能材料，由于它本身具有的特殊性质和很好的应用前景，已经越来越吸引人们的关注。
fe3+在细胞水平的许多生化过程中起着关键的作用，人体中缺少fe3+会导致贫血、肝损伤、帕金森病和癌症等疾病，同时，fe3+由于具有顺磁性的本质，导致它成为一种荧光猝灭剂，这就使人们很难研究出一种连续可逆的荧光传感器来检测分离fe3+。虽然fe3+响应的有机凝胶已经被报道过，但是基于阳离子-π作用与π-π堆积作用的竞争来实现超灵敏检测分离fe3+的超分子有机凝胶却很少有报道。
柱芳烃是一种新型的大环主体化合物，它的空腔富含π电子，可与电子贫乏的化合物有很强的相互作用。此外，柱芳烃的刚性结构和易于功能化使它们在构建超分子聚合物方面具有独特的优势。到目前为止，许多基于柱芳烃构建的刺激响应主-客体识别单元已经被进一步应用于各种材料的制备，但是，据我们所知，通过柱芳烃的主客体相互作用和分层自组装，构建具有三维多孔网状结构的超分子聚合物凝胶及作为离子识别单元尚未见被报道过。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种基于柱[5]芳烃主客体组装的超分子凝胶及其制备方法；
本发明的另一目的是提供一种该超分子凝胶在检测水体中fe3+的具体应用。
一、超分子凝胶
本发明基于柱[5]芳烃主客体组装的超分子凝胶，是在dmso/h2o中，主体萘酰亚胺功能化的柱[5]芳烃（ap5）与客体三足酰胺吡啶衍生物（g）以2:1~5:1摩尔比组装而成。其具体制备方法为：将主体化合物ap5，客体化合物g加入dmso/h2o混合体系中，加热使其完全溶解；然后冷却至室温，形成稳定的具有黄色聚集态诱导荧光的超分子聚合物凝胶，标记为sp5-og。
dmso/h2o混合体系中，dmso与h2o的体积比为4:1~2:1；主体化合物ap5与客体化合物g在dmso/h2o混合体系中的含量为10~20mg/ml。
其中，主体萘酰亚胺功能化的柱[5]芳烃（ap5）和客体三足酰胺吡啶衍生物（g）的结构式为：
主体ap5的合成：以乙腈为溶剂，氮气保护下，溴代功能化的柱[5]芳烃（单边十个碳）和萘二甲酰亚胺衍生物以1:2~1:5的摩尔比，在80~85℃油浴锅中搅拌反应48~60h；反应结束后，冷却，加水逼出粗产物，抽滤，晾干，加入硅胶，拌样，旋干，用柱层析法纯化，即得化合物ap5。