[發明專利]一種含咔唑基團的間苯二甲酸熒光化學傳感器、制備及其應用

有效

• 申請號: 201410610704.0
• 申請日: 2014-11-03
• 公開（公告）號: CN104447504B
• 公開（公告）日: 2016-10-26
• 發明（設計）人: 邱文革;郭崇偉;陳云;何洪
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C07D209/86
• 分類號: C07D209/86;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

1.含咔唑基團的間苯二甲酸用于熒光化學傳感器，含咔唑基團的間苯二甲酸具有如下所示的結構式：

2.權利要求1的含咔唑基團的間苯二甲酸用于熒光化學傳感器，用于檢測Fe³⁺、Cr³⁺、Cu²⁺或Pb²⁺金屬離子。

3.按照權利要求2的應用，其特征在于，將含有Fe³⁺、Cr³⁺、Cu²⁺或Pb²⁺金屬離子的樣品加入到所述熒光化學傳感器的醇/水溶液中，通過熒光光譜測定實現對金屬離子的檢測。

4.根據權利要求3的應用，其特征在于：所述的含有Fe³⁺、Cr³⁺、Cu²⁺或Pb²⁺金屬離子的樣品中還可以含有Ni²⁺、Co²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺、Mg²⁺金屬離子中的一種或幾種。

5.根據權利要求3所述的應用，其特征在于：一般優選用于檢測Fe³⁺、Cr³⁺、Cu²⁺或Pb²⁺時：n(L1):n(Fe³⁺)的摩爾比≤1:8，n(L1):n(Cr³⁺)的摩爾比≤1:35，n(L1):n(Cu²⁺)的摩爾比≤1:50，n(L1):n(Pb²⁺)的摩爾比≤1:50。

6.根據權利要求3所述的應用，其特征在于：所述的醇/水溶液為甲醇/水、乙醇/水、丙醇/水、環己醇/水或乙二醇/水。

7.根據權利要求3所述的應用，其特征在于：所述的醇/水溶液中醇的質量百分含量為0.1～100％。

8.一種含咔唑基團的間苯二甲酸熒光化學傳感器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將咔唑、1,4-二溴丁烷和苯加入到反應器中溶解，將四丁基溴化銨(TBAB)溶于氫氧化鈉水溶液中，并將其滴加入上述咔唑溶液中，室溫攪拌反應；將上述反應液倒入水中，用二氯甲烷萃取，有機相用無水硫酸鎂干燥，旋轉蒸餾除去二氯甲烷，柱層析分離得到產物N-(4-溴丁基)咔唑(4C-Cz)；

(2)將5-羥基間苯二甲酸二乙酯溶于適量N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入量K₂CO₃；將步驟(1)中得到的4C-Cz溶于N,N-二甲基甲酰胺，然后滴加入上述5-羥基間苯二甲酸二乙酯溶液中，于150℃下反應；反應后將反應液倒入水中，用二氯甲烷萃取，洗滌，有機相用無水硫酸鎂干燥，蒸餾，柱層析分離得5-[4-(9-咔唑基)丁氧基]-1,3-苯二甲酸二乙酯(E1)；

(3)將得到的5-[4-(9-咔唑基)丁氧基]-1,3-苯二甲酸二乙酯(E1)加入到有KOH存在的乙醇/水的溶劑中回流，反應結束后，蒸餾除去溶劑中的乙醇，用鹽酸溶液進行酸化，調pH值在1～2之間，析出白色沉淀，過濾、干燥，得到5-[4-(9-咔唑基)丁氧基]-1,3-苯二甲酸(L1)。

9.根據權利要求8所述的一種含咔唑基團的間苯二甲酸熒光化學傳感器的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述咔唑與1,4-二溴丁烷的摩爾比為1:1.5～4；

步驟(2)中所述5-羥基間苯二甲酸二乙酯和N-(4-溴丁基)咔唑(4C-Cz)的摩爾比為1.0～2.0:1；

步驟(3)中所述5-[4-(9-咔唑基)丁氧基]-1,3-苯二甲酸二乙酯(E1)與KOH摩爾比為1:2～10；乙醇/水的溶劑指的是乙醇或水或任意比的乙醇水溶液。

10.根據權利要求8所述的一種含咔唑基團的間苯二甲酸熒光化學傳感器的制備方法，其特征在于，乙醇與水的體積比為1:1；步驟(2)中所用到的N,N-二甲基甲酰胺使用前用4A分子篩進行干燥處理。