[發(fā)明專利]一種含吸電子基團(tuán)半菁藍(lán)素溫敏分子光學(xué)探針的制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310021852.4
• 申請(qǐng)日: 2013-01-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103113282A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾憲順;劉暢;王慶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C07D209/10
• 分類號(hào): C07D209/10;C09B23/14;G01K11/30
• 代理公司: 天津佳盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及光學(xué)傳感檢測(cè)技術(shù)中的溫敏分子光學(xué)探針的制備，特別是一種含吸電子基團(tuán)半菁藍(lán)素溫敏分子光學(xué)探針的制備方法。

【背景技術(shù)】

溫度是描述物質(zhì)基本性質(zhì)的一個(gè)重要參數(shù)，在許多科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中都需要對(duì)作用對(duì)象的溫度進(jìn)行精確測(cè)量。在工業(yè)生產(chǎn)中，為了優(yōu)化生產(chǎn)工藝、降低副產(chǎn)物和能耗，真時(shí)間溫度測(cè)定具有重大意義。常見(jiàn)的溫度測(cè)定方法是使用接觸式溫度計(jì)，這類溫度計(jì)包括水銀溫度計(jì)、熱電偶、電熱調(diào)節(jié)器、熱電阻溫度檢測(cè)器等。除水銀溫度計(jì)等液體刻度溫度計(jì)之外，許多溫度測(cè)定儀器都需要電路連接，從而大大限制了它們?cè)诟咚僖苿?dòng)物體和生物醫(yī)學(xué)診斷中的應(yīng)用。采用紫外吸收和熒光光譜變化對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量的分子溫度度量法，是一種處于快速發(fā)展且具有時(shí)空分辨率的新型非接觸式溫度測(cè)定方法，該方法通過(guò)使用對(duì)溫度敏感的具有紫外吸收或熒光光譜變化的分子探針來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度跟蹤，該技術(shù)在流體工業(yè)生產(chǎn)線、生物醫(yī)學(xué)診斷等領(lǐng)域中可實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度參數(shù)的精確測(cè)定。因此，為滿足對(duì)流體工業(yè)生產(chǎn)線、生物醫(yī)學(xué)診斷領(lǐng)域中溫度參數(shù)精確測(cè)定的需要，發(fā)展新型光學(xué)分子探針是非常必要的。

當(dāng)前已研究報(bào)道的溫敏分子光學(xué)探針主要的工作原理包括：利用溫度變化引起探針?lè)肿觾?nèi)電子的系間串躍、激發(fā)子和激基締合物、金屬配合物的電子轉(zhuǎn)移、扭曲分子內(nèi)的電荷轉(zhuǎn)移、自旋轉(zhuǎn)向、光離解等電子能級(jí)變化和分子間弱相互作用機(jī)制。本發(fā)明將利用吸電子官能團(tuán)對(duì)光學(xué)探針內(nèi)的電子能級(jí)調(diào)控以及它們對(duì)分子熱可逆化學(xué)加成的平衡調(diào)控來(lái)發(fā)展一類新型的溫敏分子光學(xué)探針。這類探針將在流體工業(yè)生產(chǎn)線、生物醫(yī)學(xué)診斷等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述光學(xué)檢測(cè)技術(shù)的技術(shù)現(xiàn)狀和問(wèn)題，提供一種含吸電子基團(tuán)半菁藍(lán)素溫敏分子光學(xué)探針的制備方法，該溫敏分子探針通過(guò)溫度控制水分子可逆加成，以及吸電子基團(tuán)對(duì)分子熱可逆化學(xué)加成的平衡調(diào)控而使分子結(jié)構(gòu)中的共軛體系發(fā)生變化所引起的紫外吸收和熒光發(fā)射光譜信號(hào)變化來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的快速測(cè)定。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種含吸電子基團(tuán)半菁藍(lán)素溫敏分子光學(xué)探針的制備方法，步驟如下：

1）將吲哚啉衍生物的碘鹽和芳香醛在無(wú)水乙醇中加熱回流，加熱溫度為油浴溫度100℃，加熱回流10-15小時(shí)，冷卻后得到半菁藍(lán)素產(chǎn)物溶液；

2）在上述產(chǎn)物溶液中加入四氟硼酸鉀（KBF₄），四氟硼酸鉀的加入量為產(chǎn)物溶液中半菁藍(lán)素質(zhì)量的3倍，繼續(xù)加熱回流，加熱溫度為油浴溫度100℃，加熱回流2小時(shí)，然后蒸出無(wú)水乙醇，得到固體殘余物；

3）將上述固體殘余物用N,N-二甲基甲酰胺（DMF）溶解，過(guò)濾除去固體無(wú)機(jī)鹽，將液相減壓蒸出溶劑DMF，將殘余物用無(wú)水乙醇重結(jié)晶即得到產(chǎn)品3。

所述吲哚啉衍生物的碘鹽為N-甲基-2,3,3’-三甲基吲哚鎓碘化物、N-甲基-2,3,3’-三甲基-5-硝基吲哚鎓碘化物、N-甲基-2,3,3’-三甲基-5-N,N’-二甲基吲哚鎓碘化物或N-甲基-2,3,3’-三甲基-5-磺酸基吲哚鎓碘化物；所述芳香醛為4-硝基苯甲醛或2,4-二硝基苯甲醛；吲哚啉衍生物的碘鹽與芳香醛的摩爾比為1:1；吲哚啉衍生物的碘鹽和芳香醛的總重量與溶劑無(wú)水乙醇的重量比為1:10-15。

所述固體殘余物與N,N-二甲基甲酰胺（DMF）的重量比為1：5-10。

所述重結(jié)晶時(shí)無(wú)水乙醇與固體殘余物的重量比為8-15：1。

一種所制備的含吸電子基團(tuán)半菁藍(lán)素溫敏分子光學(xué)探針的應(yīng)用，用于檢測(cè)溫度變化，具體方法是：將制備的半菁藍(lán)素溫敏分子光學(xué)探針材料配制成濃度為1×10^-2-5×10^-3摩爾/升的溶液，取探針溶液稀釋到水中配成3×10^-5-1×10^-5摩爾/升的水溶液分別用于測(cè)定探針材料隨溫度變化的紫外吸收光譜和熒光發(fā)射光譜，并通過(guò)特定波長(zhǎng)下的紫外吸收強(qiáng)度和熒光發(fā)射強(qiáng)度對(duì)溫度作圖，建立起紫外吸收強(qiáng)度和熒光發(fā)射強(qiáng)度與溫度變化的曲線或直線函數(shù)關(guān)系。

本發(fā)明的技術(shù)原理：