[發(fā)明專利]一種熒光化學(xué)傳感器及其制備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310418372.1
• 申請(qǐng)日: 2013-09-13
• 公開（公告）號(hào): CN103450890A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 包曉峰;劉督亮;金艷艷;曹小偉;陳曉燕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C09K11/06
• 分類號(hào): C09K11/06;C07D519/00;G01N21/64
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種化學(xué)傳感器和制備，特別是一種基于羅丹明B-雜氮冠醚結(jié)構(gòu)且對(duì)Cr³⁺具有高度選擇和高度敏感的熒光化學(xué)傳感器，屬于分析化學(xué)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鉻是人體的必要營養(yǎng)素，在人體的代謝過程中起到重要作用，它的缺失或者不平衡將導(dǎo)致葡萄糖和脂的代謝紊亂，甚至造成糖尿病、心血管疾病和神經(jīng)疾病等。另外鉻也是一種自然界的污染物，特別是其在飲用水、食物和藥品的含量是人們永恒關(guān)心的焦點(diǎn)。

對(duì)于應(yīng)用于金屬離子監(jiān)測和檢測的化學(xué)傳感器的開發(fā)，一直是化學(xué)工程師們的研究熱點(diǎn)。由于羅丹明基團(tuán)具有出色的熒光性能，比如具有較長的激發(fā)和發(fā)射波長、較強(qiáng)的吸收和發(fā)射強(qiáng)度率，因此羅丹明基團(tuán)常被作為熒光傳感器探針。近幾十年，對(duì)于基于羅丹明基團(tuán)的化學(xué)傳感器的發(fā)明和報(bào)道很多。

近幾十年，基于羅丹明基團(tuán)的化學(xué)傳感器的報(bào)道很多。但是，對(duì)Cr³⁺高度選擇和高度敏感的化學(xué)傳感器卻極少被報(bào)道。基于羅丹明B-雜氮冠醚結(jié)構(gòu)且對(duì)Cr³⁺具有高度選擇和高度敏感的熒光化學(xué)傳感器的發(fā)明尚屬首次。2007年，Mao?J.等在Org.Lett.,2007,9,4567.報(bào)道了兩種基于羅丹明的傳感器，但其均對(duì)Fe³⁺和Cr³⁺有相應(yīng)，專業(yè)性不強(qiáng)。2012年，Mahato?P.等在Inorg.Chem.,2012,51,1769.報(bào)道了一種基于羅丹明的傳感器，同樣的問題，其對(duì)Hg²⁺和Cr³⁺均有響應(yīng)，專一性不強(qiáng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是基于上述化學(xué)傳感器存在的問題，提供了一種基于羅丹明B-雜氮冠醚單元且對(duì)Cr³⁺具有高度選擇和高度敏感的熒光化學(xué)傳感器。

本發(fā)明另一個(gè)目的是提供上述熒光化學(xué)傳感器的制備方法。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案是：一種熒光化學(xué)傳感器，所述傳感器具有以下結(jié)構(gòu)：

一種熒光化學(xué)傳感器的制備，包括以下步驟：將式7化合物2-(2-胺乙基)-3',6'-二(二乙胺基)環(huán)[異吲哚啉基-1,9'-氧雜蒽]-3-酮（2-(2-aminoethyl)-3',6'-bis(diethylamino)spiro[isoindoline-1,9'-xanthen]-3-one）與式5化合物4,4'-(1,4,10,13-四氧雜-7,16-二氮環(huán)十八烷-7,16-基)-二(4-氧代丁酸)（4,4'-(1,4,10,13-tetraoxa-7,16-diazacyclooctadecane-7,16-diyl)bis(4-oxobutanoic?acid)）在縮合劑DCC和HOBT作用下常溫下攪拌反應(yīng)生成目標(biāo)產(chǎn)物P1。

所述的2-(2-胺乙基)-3',6'-二(二乙胺基)環(huán)[異吲哚啉基-1,9'-氧雜蒽]-3-酮與4,4'-(1,4,10,13-四氧雜-7,16-二氮環(huán)十八烷-7,16-基)-二(4-氧代丁酸)的摩爾比為2:1；所述的縮合劑DCC與4,4'-(1,4,10,13-四氧雜-7,16-二氮環(huán)十八烷-7,16-基)-二(4-氧代丁酸)的摩爾比為1:1；所述的HOBT與4,4'-(1,4,10,13-四氧雜-7,16-二氮環(huán)十八烷-7,16-基)-二(4-氧代丁酸)的摩爾比為1:1。

所述的2-(2-胺乙基)-3',6'-二(二乙胺基)環(huán)[異吲哚啉基-1,9'-氧雜蒽]-3-酮是通過羅丹明B與乙二胺常溫?cái)嚢璺磻?yīng)制備得到。

所述的4,4'-(1,4,10,13-四氧雜-7,16-二氮環(huán)十八烷-7,16-基)-二(4-氧代丁酸)是通過3,14-二雜氮-18-冠-6和琥珀酸酐常溫?cái)嚢璺磻?yīng)制備得到。

本發(fā)明P1的合成路線如下：

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

化學(xué)傳感器P1基于一個(gè)雜氮冠醚環(huán)，對(duì)Cr³⁺具有高選擇性和高敏感響應(yīng)。因此，此化學(xué)傳感器P1可應(yīng)用于環(huán)境（水、空氣等）、人體、食品、藥品中的Cr³⁺的監(jiān)測和檢測，具有重要的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1是本發(fā)明P1中加入各種離子后得到的熒光光譜。

圖2是本發(fā)明P1中加入不同倍數(shù)Cr³⁺后得到的熒光光譜，插圖是Cr³⁺的濃度和其對(duì)應(yīng)的熒光強(qiáng)度關(guān)系圖。