[發明專利]一種含β-吡喃糖苷的苝酰亞胺衍生物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201610968249.0
• 申請日: 2016-10-26
• 公開（公告）號: CN107033201B
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 黃永偉;李春麗;湯昆;張衛光;黃志堅
• 申請（專利權）人: 河南大學
• 主分類號: C07H15/26
• 分類號: C07H15/26;C07H1/00;G01N27/04;G01N27/26;G01N27/30
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 時立新;周闖

本發明公開了一種含β?吡喃糖苷的苝酰亞胺衍生物，結構式如下：。采用本發明制備含β?吡喃糖苷的苝酰亞胺衍生物在氣敏傳感器的檢測電極，當檢測電極置于5 ppm水合肼氣體中，氣體分子將與苝酰亞胺衍生物發生電子轉移，導致氣敏傳感器電流在2?3秒內發生了5個數量級的變化，實現對特定氣體的高效檢測。

技術領域

本發明屬于有機電阻式氣敏傳感器技術領域，具體涉及一種含β-吡喃糖苷的苝酰亞胺衍生物及其制備方法和應用。

背景技術

近年來，隨著工業生產不斷發展、人們生活水平日益提高，環境問題也日益突出。可燃氣體燃燒和有毒氣體泄漏事件時有報道，環境質量和大眾健康問題已引起社會的廣泛關注。鑒于此，研制和開發性能優異的氣敏傳感器已成為相關科研人員的首要任務。特別是近些年來，納米材料和技術的不斷發展與進步，極大地推進了新型氣敏傳感器的制備和應用發展。目前已開發出的具有納米結構的氣敏傳感器可用于檢測多種氣體，如CO、H₂ 及天然氣等可燃性氣體，以及H₂S、NO_x、NH₃ 和碳氫化合物等有毒氣體，廣泛用于工業監控、氣象監測、室內外空氣質量監控以及醫療等多個領域。然而，直到目前為止，有關氣敏傳感器的研究主要集中于無機納米結構材料，有機納米結構材料在氣敏傳感器上的應用研究依然比較滯后，而有機納米結構傳感器由于具有操作溫度低、功耗小、成本低、制備方法簡便及與微電子產業良好匹配等優點近些年受到了越來越多的關注。

苝酰亞胺衍生物作為一類n型有機半導體，由于其具有缺電子的結構特征，因此對給電子的胺類氣體較為敏感，可以用來制備檢測該類氣體的氣敏傳感器。盡管近些年來苝酰亞胺衍生物氣敏傳感器研究已取得長足發展，但其性能研究依然存在著如下不足：1）目前研究工作主要集中于依靠其光學性質變化的熒光型氣敏傳感器，而基于其半導體性質的電阻式氣敏傳感器研究相對滯后，這不利于其微型化發展，更不利于氣體高效快捷檢測；2）氣敏靈敏度較低，限制了其在實際生活中的應用；3）用于氣敏傳感器研究的苝酰亞胺衍生物分子設計缺乏系統性，分子結構與其傳感性能的關系也未得到闡述。因此，進一步發展具有較高靈敏度的苝酰亞胺衍生物電阻式氣敏傳感器，并揭示苝酰亞胺衍生物分子結構與傳感性能的關系已成為其氣敏傳感性能研究過程中亟待解決的問題之一。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對有毒有害氣體高效快捷檢測，提供一種含β-吡喃糖苷的苝酰亞胺衍生物及其制備方法和應用。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是，一種含β-吡喃糖苷的苝酰亞胺衍生物，結構式如下：

。

所述含β-吡喃糖苷的苝酰亞胺衍生物的制備方法，包括以下步驟：將1,6,7,12-四（4’-（1”,1”,3”,3”-四甲基丁基）苯氧基））-3,4:9,10-苝四羧酸二酐、(4-氨基苯基)- β-D-吡喃葡萄糖、NMP（N-甲基吡咯烷酮）和冰醋酸混合均勻，氬氣保護、120 ℃下反應4 h，冷卻至室溫，加入水，攪拌過夜，過濾干燥，重結晶得到所述含β-吡喃糖苷的苝酰亞胺衍生物。所述1,6,7,12-四（4’-（1”,1”,3”,3”-四甲基丁基）苯氧基））-3,4:9,10-苝四羧酸二酐的結構式為：

。