[發明專利]一種4-硝基苯硫脲的有機凝膠化合物及其制備方法、凝膠及應用

有效

• 申請號: 201710109689.5
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN107056666B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 曹新華;高愛萍;黑笑涵;高彥偉;趙娜
• 申請（專利權）人: 信陽師范學院
• 主分類號: C07C335/16
• 分類號: C07C335/16;C09K9/02;B01J13/00;G01N21/78
• 代理公司: 鄭州科維專利代理有限公司 41102
• 代理人: 趙繼福

本發明公開了一種4?硝基苯硫脲的有機凝膠化合物，該類化合物是以對硝基苯硫脲為發色團的1?(2?(3,4,5?三(十二烷基)本甲酰胺基)乙基)?3?(4?硝基苯)硫脲，其結構式為：分子式分別為：[4?NO₂C6H4N₂H₂S?C₂H₄NHCOC₆H₂?(OC₁₂H₂₅)₃]。本發明的凝膠因子具有對氟離子和汞離子靈敏檢測的功能，氟離子的加入，凝膠因子的溶液態發生顏色變化，再加入汞離子后發生關環反應，顏色再次發生變化，同時凝膠體系在保持良好的狀態下，也對氟離子和汞離子有著靈敏響應。本發明利用這個性質，實現該凝膠體系對氟離子和汞離子的靈敏檢測。

技術領域

本發明屬于超分子化學技術領域，具體涉及一種基于對硝基硫脲衍生物的有機凝膠化合物，以及由該類凝膠化合物獲得的有機凝膠及其應用。

背景技術

氟是人體必需元素之一，缺氟易患臼齒病，飲水中含氟離子的適宜濃度為0.5-1.0mg L^-1。但含量過高，則會產生毒害。當長期飲用含氟量高達1-1.5 mg L^-1的水時，易患斑齒病，如水中含氟量高于4 mg L^-1，使人骨骼變形，引起氟骨癥和損害腎臟。氟化物在植物體內的毒害作用，主要是氟能取代酶蛋白中的金屬元素形成絡合物或與鈣離子、鎂離子等離子絡合，使酶失去活性。植物吸收氟化物后，葉片pH值下降，使葉綠素失掉鎂離子形成去鎂葉綠素，進而導致光合作用受到抑制，引起植物缺綠。元素汞具有揮發性，汞蒸氣吸入肺部后，會對中樞神經系統造成傷害，會產生腸胃潰瘍、腹瀉、嘔吐、神智錯亂、呼吸困難、肺水腫、呼吸衰竭、甚至死亡。

元素汞一般不易由腸胃吸收，如果腸胃蠕動異常，使金屬汞在腸胃中停留時間過長，則有可能發生汞中毒。元素汞在室溫下會不斷釋放汞蒸氣，如果人體長期暴露于汞蒸氣環境，則容易四肢發生不自主抖動、更會有易怒、激動、善忘、害羞、沮喪、口吃、膽怯、焦慮、不安、不穩定、易激動、思想不集中、記憶力減退、精神壓抑等癥狀出現。此外，胃腸道、泌尿系統、皮膚、眼睛均可出現一系列癥狀。急性汞中毒其癥候為肝炎、腎炎、蛋白尿、血尿和尿毒癥。長期接觸高劑量無機汞，不僅會引起腸胃道粘膜傷害而大量出血，引發休克，還會傷害腎臟，導致急性腎衰竭，甚至造成死亡。長期食入低劑量無機汞，將會引起慢性腎炎，導致尿毒癥。

因此，針對氟離子和汞離子的快速可靠地檢測具有重要的反恐意義，同時也具有環保的價值。相比較很多儀器分析技術方法而言，肉眼識別檢測則是一類更加便捷、經濟的檢測手段，近年來引起了研究者的極大關注，已被廣泛應用于現場檢測痕量氟離子。但對于肉眼識別汞離子的檢測方法卻鮮有報道。這種方法的主要工作原理是通過利用氟離子與脲基形成H-F鍵誘導化合物的紫外吸收發生較大的變化從而達到肉眼檢測的目的。

小分子凝膠作為一類新型的功能材料，是介于液相和固相之間的軟材料。這類材料通常含有構造基團和功能基團，通過構造基團之間的非共價鍵相互作用形成不同尺寸的微納米網絡結構，從而將大量的溶劑分子固定在網絡中；而功能基團的引入可以使凝膠對外界刺激例如光、熱、pH、生物分子、超聲、金屬離子等做出靈敏的響應，并引起體系光學、電學性能、分子構象、甚至化學性質的變化，從而使材料具有信息存儲、傳遞和處理的能力。小分子凝膠的這些特性使此類材料在藥物緩釋、細胞培養、智能分子器件、仿生材料、傳感、光捕獲等方面展示了廣闊的應用前景，受到了人們廣泛的關注。因此，設計合成結構新穎的有機凝膠對超分子智能材料的開發方面有著廣闊的應用前景。

發明內容

為了克服上述現有技術中的不足，本發明的目的在于提供一種簡單的4-硝基苯硫脲的有機凝膠化合物及其制備方法、凝膠及其對氟離子和汞離子的檢測應用。

本發明的目的是這樣實現的：