[發明專利]一種基于苝的甲醛比色探針和甲醛熒光試紙、其制備方法與使用方法

有效

• 申請號: 201810179809.3
• 申請日: 2018-03-05
• 公開（公告）號: CN108444962B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 尹梅貞;馬樂;冀辰東;趙緒杰
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N21/78
• 代理公司: 北京太兆天元知識產權代理有限責任公司 11108
• 代理人: 張洪年

本發明公開了一種基于苝的甲醛比色探針和甲醛熒光試紙、其制備方法與使用方法。本發明提供的甲醛熒光探針是比色型熒光探針，隨著甲醛濃度的升高，在自然光下，探針溶液的顏色會由近似無色變為黃色；在365nm波長的紫外燈下，探針溶液的顏色會由藍色變為黃綠色。本發明提供的甲醛熒光探針的檢測限為0.126μM，能抗乙醛、丙醛、乙二醛、苯甲醛和丙酮醛的干擾。本發明同時提供的用于檢測甲醛的熒光試紙，包括基于苝的甲醛比色探針和無熒光濾紙。本發明提供的用于檢測甲醛的熒光試紙制備簡單、使用方便，能夠有效地檢測環境中的甲醛。

技術領域

本發明屬于環境檢測技術領域，具體來說，涉及一種基于苝的甲醛比色探針和甲醛熒光試紙、其制備方法與使用方法。

背景技術

甲醛是一種具有高度反應活性的羰基類化學物質，無色且具有強烈刺激性氣味。甲醛作為一種重要的有機原料已經被廣泛用于許多工業應用領域，特別是在化學、制藥、建筑等行業。因為甲醛具有高度的毒性和揮發性，所以甲醛的危害對人類健康的影響引起了人們極大的關注。甲醛的危害主要表現在，人體接觸后刺激鼻子、喉嚨、眼睛等器官危害人類健康，高濃度的甲醛會造成肺、肝、免疫系統紊亂，甚至導致死亡。甲醛也可通過與親核物質反應而引起DNA損傷和突變。世界衛生組織(WHO)已經確定甲醛為致癌和致畸氣體。因此，甲醛的特異性及高敏感檢測在環境科學、生物學及醫學等方面都具有重要的學術研究價值和實際應用意義。

目前已有多種類型的甲醛分析方法，其中包括高效液相色譜法(HPLC)、氣相色譜法(GC)、輻射測定和質譜分析等。然而，這些儀器分析方法存在不可避免的缺點，如樣品前處理繁瑣，儀器操作復雜，耗時耗力，效率低且價格昂貴等。因此，設計開發一種簡單、靈敏、高效檢測甲醛的方法顯得尤為重要。比色檢測就是一種非常方便的分析手段，只需要用肉眼或者借用簡單儀器觀察體系的顏色變化就可以辨別分析物是否存在，因此具有方便快捷，成本低廉等優點。近年來，基于熒光發色團的比色檢測技術由于具有高選擇性、敏感性和操作簡單等優點成為一種新興檢測方法。苝是一類性能優越的染料，其衍生物的熒光量子產率非常高，并且具有很好的光、熱和化學穩定性。利用苝類化合物的優異性能，開發一種基于苝衍生物的比色型熒光探針并應用于對甲醛的簡便、高效、靈敏的檢測具有良好的應用前景。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高效靈敏檢測甲醛的比色型苝衍生物熒光探針及其制備方法，并進一步提供了負載有熒光探針的熒光試紙的制備及應用方法。

本發明的目的由以下實驗方案實現：

一種基于苝的甲醛比色探針，其化學結構式如(I)所示：

式(I)中，R1，R2，R3選自氫、高烯丙基胺基取代或者未取代的烷基。

所述烷基為甲基、乙基、丙基或丁基。

一種基于苝的甲醛比色探針的制備方法，步驟如下：

1).將化合物1、無水鄰二氯苯和無水N，N-二甲基甲酰胺加入到三口瓶中，其摩爾比在2:1:2-4:1:4之間；溶液在氮氣氣氛下加熱到90-110℃，并向反應瓶中逐滴滴加三氯氧磷，三氯氧磷與化合物1的摩爾比在1:2-1:4之間，90-110℃下繼續反應1-4h；反應完全后冷卻至室溫，-10-10℃條件下，用醋酸鈉中和反應液至pH值為6-8，攪拌2-4h，抽濾，硅膠柱提純出產物，得到化合物2；

2).將步驟1)的化合物2和氨水加入到三口瓶中，其摩爾比在1:5-1:20之間，并加入甲醇使其完全溶解；溶液在-20-10℃下攪拌0.5-1h，反應完全后冷卻至室溫，并加入烯丙基硼酸頻哪醇酯，烯丙基硼酸頻哪醇酯與化合物1的摩爾比在1:2-1:4之間，常溫條件下反應12-24h；減壓除去溶劑，硅膠柱提純出產物，得到淡黃色固體化合物，即基于苝的甲醛比色探針；