[發明專利]一種磺酰熒光素離子液體探針及其合成方法與應用

在審

• 申請號: 202211303755.X
• 申請日: 2022-10-24
• 公開（公告）號: CN115745940A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 車思瑩;彭繡壇;佘遠斌;付海燕
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C07D311/82
• 分類號: C07D311/82;C07F9/54;C09K11/06;G01N21/64;G01N21/78
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 朱思蘭

本發明公開了一種磺酰熒光素離子液體探針及其合成方法與應用，本發明以酸堿中和法合成具有綠色熒光發射的離子液體[FluoSO₂][P₆₆₆₁₄]₂，該方法步驟簡單、產率高，合成的熒光比色離子液體熱穩定性好、不易揮發、對環境污染性小；離子液體對百草枯有較強的特異性、靈敏度，可實現在較寬線性范圍內對百草枯的熒光和紫外定量檢測，并展現出肉眼可見的多顏色變化；同時，該離子液體探針能夠組裝成便攜式紙基實現快速、現場半定量檢測百草枯；本發明可以對實際樣品中的百草枯殘留進行定性分析、定量檢測，為復雜體系中百草枯的檢測提供了可能；

技術領域

本發明涉及一種磺酰熒光素類的熒光比色離子探針及其合成方法，以及在實際環境和農產品中百草枯農藥的快速和高靈敏檢測中的應用。

背景技術

百草枯(PQ)是一種廉價、有效的除草劑，對大多數闊葉雜草具有接觸殺蟲作用，廣泛應用于茶園、果園、玉米和其他作物。然而，百草枯難以降解，仍存在于農作物、土壤中或雨水流入河流和湖泊，過度利用加上生物積累能力肯定會對生態環境和糧食安全構成巨大威脅。不僅如此，百草枯是一種神經毒素，一旦進入人體，就通過電子轉移產生氧化離子，從而引起肺損傷和肺纖維化，并對神經系統、大腦等器官造成不可逆的損傷。由于這些風險，必須嚴格檢測和管控農產品和生態環境中的百草枯殘留。目前檢測百草枯的方法有很多，如色譜-質譜聯用法、表面增強拉曼光譜法和電化學方法等。盡管這些方法靈敏且準確，但它們需要昂貴的儀器、復雜的預處理或訓練有素的技術人員，因此不適合低成本和現場分析。因此，有必要開發快速、簡單、靈敏的檢測方法，用于實時和現場檢測百草枯。

近年來，熒光比色法由于其快速、靈敏、易于操作等優點在農藥檢測領域越來越受到青睞，但大多數熒光傳感器材料仍是量子點、有機金屬框架、金屬納米團簇等，它們對食品和環境有一定的不利影響。離子液體作為一種綠色環保的功能性材料，其具有結構高度可調控、可忽略的蒸汽壓、良好的熱穩定性等優勢，特別是其可調控性高，可以根據目標分析物，陰離子和陽離子都可進行設計使其具有優異的發光、顏色等特征，在分析檢測領域有巨大的潛力，如農藥、金屬離子、氣體檢測等。

在本發明中，我們通過簡單的酸堿中和反應設計合成了一種磺酰熒光素離子液體([FluoSO₂][P₆₆₆₁₄]₂)用于對百草枯的熒光比色檢測。由于百草枯與[FluoSO₂][P₆₆₆₁₄]₂之間的靜電吸引和π-π堆疊作用，百草枯能快速淬滅離子液體探針的綠色熒光，[FluoSO₂][P₆₆₆₁₄]₂溶液的顏色隨著百草枯濃度的增加同時表現出從綠色、橙色到粉色的多顏色視覺變化，并可以用于實際樣品中的百草枯檢測。

發明內容

本發明設計合成了一種新型的高靈敏度和特異性的離子液體型熒光比色探針，所設計合成的探針具有靈敏度高、響應時間短(5s)和特異性好等優點。同時開發的傳感紙基可以滿足便攜式裝置的需求，并能夠應用于實際樣品中百草枯的檢測，為復雜基質中百草枯的便捷檢測提供了一種新思路。

本發明以磺基熒光素離子液體為熒光比色探針并將其應用于快速、靈敏定量檢測百草枯。該探針可以同時表現出靈敏、直觀、可見的熒光和比色雙信號，檢測限分別為4.8×10^-10M和1.0×10^-9M，遠低于美國國家環境保護局(USEPA)規定的限值200μg/L。針對百草枯的陽離子性質和較貧的共軛π電子云，陰離子功能化且具有較富共軛π電子的[FluoSO₂][P₆₆₆₁₄]₂探針易與百草枯產生靜電吸引(“富集”作用)和π-π堆積效應(“檢測”作用)，使探針的熒光被百草枯選擇性快速猝滅(5s)。

本發明的技術方案如下：