[發明專利]一種樹枝狀分子有機熒光材料及其應用以及一種熒光薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201910079953.4
• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN109988097B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 張明;張曌霞
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C07D209/86
• 分類號: C07D209/86;C09K11/06;C09D165/00;C09D5/22;C08G61/12
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉奇

本發明提供了一種樹枝狀分子有機熒光材料及其應用以及一種熒光薄膜及其制備方法和應用，屬于熒光傳感領域。本發明提供的樹枝狀分子有機熒光材料具有式I所示結構，其中單元A作為樹枝狀分子的中心核；單元B為樹枝狀分子的支化單元，單元C為樹枝狀分子的外圍活性基團，具有電化學活性；本發明提供的樹枝狀分子有機熒光材料分子結構精確，重復性好，對碘離子、汞離子和三價鐵離子同時具有熒光響應和比色響應；本發明提供的樹枝狀分子有機熒光材料以及使用該材料制備的熒光薄膜能夠實現碘離子、汞離子和三價鐵離子的熒光/比色雙通道檢測，檢測精度高，誤差小。

技術領域

本發明涉及熒光傳感技術領域，特別涉及一種樹枝狀分子有機熒光材料及其應用以及一種熒光薄膜及其制備方法。

背景技術

重金屬和鹵素的檢測一直是科學家研究的熱點，因為它們對自然生態系統和人類的體內平衡具有重要的作用。其中，Fe³⁺、Hg²⁺和I^-的低濃度檢測一直被科學家們的持續研究。

Hg²⁺是最危險、最普遍的污染物之一，它與身體各種功能息息相關。Hg²⁺不能被生物降解，而且可以很容易地穿透皮膚、呼吸系統和胃腸道組織，因此，一旦Hg²⁺被吸收，它就會積累并引起許多疾病，如腦損傷、認知和情感障礙、腎衰竭、水俁病等。

I^-作為人體內一種重要微量元素，與人體的生長和新陳代謝密切相關。缺乏I^-會誘生甲狀腺腫大、甲狀腺功能減退等，而I^-的過度則會導致甲狀腺功能紊亂和自身免疫性疾病的紊亂。

Fe³⁺是人體的必需元素，在人體內參與多種酶和免疫系統的組成并在監測人類健康和環境方面發揮著關鍵作用。Fe³⁺可以促進血紅素的生成，而血紅素可以運輸和儲存氧氣，并在許多酶促反應中起到輔因子的作用。然而，過量或缺乏Fe³⁺也會導致許多疾病，如貧血、皮膚疾病和免疫系統功能失調，從而誘發某些癌癥。

目前重金屬和鹵素檢測技術主要有原子吸收光譜法(AAS)、離子色譜法、發射光譜法(AES)、分光光度法、高效液相色譜電感耦合等離子法、熒光分光光度法等。然而這些方法普遍存在高成本、操作復雜、檢測耗時長、儀器大型化等缺點，限制了其在現場檢測中的應用。與以上多種檢測技術相比較，熒光傳感憑借其具有選擇性好，靈敏度高，操作步驟簡單以及成本低廉等獨特的優勢脫穎而出。

目前用于Fe³⁺、Hg²⁺和I^-傳感的熒光材料主要包括共軛聚合物、小分子熒光材料以及高分子自組裝材料等，但是共軛聚合物通常毒性較高，且穩定較差，小分子熒光材料及高分子自組裝材料則存在靈敏度低的缺點。

發明內容

有鑒于此，本發明目的在于提供一種樹枝狀分子有機熒光材料及其應用以及一種熒光薄膜及其制備方法。本發明提供的樹枝狀分子有機熒光材料毒性低、穩定性好、靈敏度高、發光效率高，用于Fe³⁺、Hg²⁺和I^-的熒光檢測中具有極高的精確度。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

一種樹枝狀分子有機熒光材料，具有式I所示結構：

式I中，A為中心核，B為支化單元，C為外圍活性基團，n表示支化單元的重復次數，n≥1；

A選自式Ⅱ所示結構中的一種：

B選自式III所示結構中的一種：

C選自式IV所示結構中的一種：