[發明專利]一種碳硼烷-苝二酰亞胺衍生物及合成方法和基于其的傳感陣列及制備方法與應用

有效

• 申請號: 201710758160.6
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN107698614B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 房喻;劉科
• 申請（專利權）人: 陜西師范大學
• 主分類號: C07F5/05
• 分類號: C07F5/05;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 王霞

本發明公開了一類碳硼烷?苝二酰亞胺衍生物及合成方法和基于其的傳感陣列及制備方法與應用，屬于小分子熒光傳感薄膜材料技術領域。將碳硼烷?苝二酰亞胺衍生物置于溶液中組裝成具有較大比表面的纖維結構，再將其轉移至不同基質表面，獲得一種由多種熒光薄膜組成的傳感陣列，該傳感陣列可對六種重要毒品氣體靈敏傳感，且毒品樣品無需任何處理，同時通過陣列組合，從而徹底消除了常見干擾物的干擾。本發明操作簡便、反應條件溫和，所制備的熒光傳感薄膜穩定性好、使用壽命長，是一類優異的毒品氣體傳感薄膜陣列，將這類薄膜與商品熒光儀器聯合使用可以實現毒品氣體的靈敏檢測。此外，經過傳感薄膜器件化，也可以發展毒品氣體專用檢測儀。

技術領域

本發明屬于小分子熒光傳感薄膜材料技術領域，涉及一種碳硼烷-苝二酰亞胺衍生物及合成方法和基于其的傳感陣列及制備方法與應用。

背景技術

既《2014年中國毒品形勢報告》發布之后，2016年2月18日我國政府又發布了《2015年中國毒品形勢報告》。據報告披露，截至2015年底，我國登記吸毒人員234.5萬名(不含戒斷三年未發現復吸人數、死亡人數和離境人數)，實際吸毒人數超過1200萬名，吸毒人員中，35歲以下青少年占62％以上。染毒吸毒人員犯罪事件時有發生，在2015年度公安機關破獲的刑事案件中，吸毒人員引發的案件占14％。由此可見，毒品生產、交易和吸食已經成為影響家庭和諧、公共安全和社會穩定的重要因素。因此，發展能夠實時、在線、靈敏探測隱匿毒品技術具有十分重要的意義。

到目前為止，全世界范圍內能夠用于隱藏毒品探測的技術手段主要是氣- 質聯用、離子遷移譜、表面增強拉曼，以及專業嗅毒犬等，其各有優缺點。然而，對于實際毒品樣品測試均需要預處理或者預富集，操作較為復雜，且實戰效果較差。所以發展一種可直接探測真實毒品樣品的探測技術具有極其重要的實戰價值。眾所周知，熒光傳感是一種繼離子遷移譜之后，國際公認的可取代嗅毒犬的新一代微痕量探測技術。然而，就現有的熒光毒品探測技術仍存在靈敏度不高、抗干擾能力較差、毒品樣品需預處理、氣相探測較為困難等缺點，究其本質為傳感材料性能不佳，所以發展傳感性能優異的熒光材料極其重要。

苝二酰亞胺衍生物以其優異的光電性能、光化學穩定性、熱穩定性和強的π-π相互作用在光電功能材料、熒光傳感和催化合成等領域受到人們的廣泛關注。特別是作為高性能n-型發光材料，已經在熒光傳感材料研究方面獲得了一些應用，然而由于苝二酰亞胺較強的分子間堆積作用，使其所衍生的材料均存在發光效率較低，分子間聚集較強、傳感材料性能不佳等缺陷。

傳感器陣列是基于對動物嗅覺系統的認識發展起來的一種有力的分子識別手段，其由一系列傳感單元組成，通過各傳感單元對樣品響應后產生的特征圖譜實現對特定物質的識別檢測，尤其對混合樣品的鑒定具有突出優勢。然而傳統的熒光傳感器陣列是將不同發光材料組合，獲得一系列的熒光傳感器陣列。但是該類熒光傳感器陣列，熒光成分合成方法較為復雜，制備工藝較為繁瑣，極大增加了制備過程的困難程度。同時，由于該類熒光傳感器陣列是由不同熒光材料組合而成，其激發發射特征差異性較大，極大增加了由該類熒光傳感陣列所研制儀器的復雜程度。

發明內容

針對上述現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種碳硼烷-苝二酰亞胺衍生物及合成方法和基于其的傳感陣列及制備方法與應用。

本發明是通過以下技術方案來實現：

本發明公開了一種碳硼烷-苝二酰亞胺衍生物，結構式如下：

其中，結構式中n為3～9；碳硼烷與苝二酰亞胺連接為對苯或間苯。

本發明還公開了合成上述碳硼烷-苝二酰亞胺衍生物的方法，包括以下步驟：

1)合成化合物1