三苯胺基丙二腈及合成方法以及识别CN-的方法技术

本发明专利技术公开三苯胺基丙二腈及合成方法以及识别CN

Three aniline group two acrylonitrile and its synthetic method and method for identifying CN-

The invention discloses three aniline two acrylonitrile and the synthetic method and the identification of CN.

【技术实现步骤摘要】
三苯胺基丙二腈及合成方法以及识别CN-的方法
本专利技术涉及CN-检测
具体地说是三苯胺基丙二腈及合成方法以及识别CN-的方法。
技术介绍
在过去的几十年里，由于新型化学传感器在生物、化学和环境中的关键作用，设计和合成用于检测阴离子的新型化学传感器一直是一个引人注目的课题。1，2-氰化物(CN)是一种毒性很强的阴离子，由于对许多生物功能的影响，以及在许多化学过程中和制造业中的广泛应用，引起了人们的兴趣。氰化物是剧毒物质，简单的氰化物经过口，呼吸道或皮肤进入人体内，极易被人体消化道吸收。氰化物进入胃内，在胃酸的作用下，能立即水解为氢氰酸而被人体吸收，进入血液。导致细胞色素氧化酶的Fe3+与血液中的氰根离子结合，生成氰化高铁细胞色素氧化酶，使Fe3+丧失传递电子的能力，造成机体呼吸链中断，细胞窒息死亡。即氰化物对人类将康危害极大。由于缺乏环保意识，导致了大量氰根离子排放、污染了环境。尽管在电镀、塑料制造、金提取、鞣制和冶金等行业中，已提出许多检测氰化物方法，这些检测方法因其高选择性、高灵敏度和低成本得到了人们的广泛应用。但其他阴离子存在也会干扰对氰化物的检测，因此需要寻找选择性良好和抗干扰性能强的氰化物的检测方法，在安徽省自然科学基金(1708085MB43)，安徽省教育厅重大项目(KJ2018ZD035)，高校优秀青年人才支持计划重点项目(gxyqZD2016192，gxyqZD2016193)，以及阜阳市政府-阜阳师范学院横向合作重大、重点项目(XDHX201704，XDHX201701)的资助下，申请人对检测CN-的方法进行了深入研究。专利技术内容为此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供对CN-具有选择性良好和抗干扰性能强的化合物三苯胺基丙二腈，及三苯胺基丙二腈合成方法及识别CN-的方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：三苯胺基丙二腈，如下所示；三苯胺基丙二腈的合成方法，包括如下步骤：(1)如下所示的中间体TPA-CHO的合成：(2)如下式所示的三苯胺基丙二腈TPA-MT的合成：上述三苯胺基丙二腈的合成方法，在步骤(1)中，称取4-溴三苯胺、4-甲酰基苯硼酸、4-(三苯基膦)钯和碳酸钾，置于三口瓶中，然后向混合物中加入四氢呋喃THF、甲苯PhMe和蒸馏水H2O，再滴加甲基三辛基氯化铵，充分搅拌，在氮气氛下反应；反应结束后，用二氯甲烷萃取得有机相，将有机相减压蒸馏得到浓缩物，浓缩物经柱层析分离、浓缩、干燥，所得固体即为中间体TPA-CHO，柱层析分离的淋洗剂为二氯甲烷和石油醚的混合物；所述4-(三苯基膦)钯、甲基三辛基氯化铵和碳酸钾为催化剂。上述三苯胺基丙二腈的合成方法，在步骤(1)中，称取4-溴三苯胺1.065g、4-甲酰基苯硼酸0.7653g、4-(三苯基膦)钯0.2289g和碳酸钾1.3662g，置于250mL三口瓶中，然后向混合物中加入40mL四氢呋喃THF、60mL甲苯PhMe和25mL蒸馏水H2O，再滴加0.1mL的甲基三辛基氯化铵，充分搅拌；然后在氮气氛下、反应16h，反应温度为85℃；反应结束后，用二氯甲烷萃取得有机相，将有机相减压蒸馏得到浓缩物，浓缩物经柱层析分离、浓缩、干燥，所得固体即为中间体TPA-CHO，柱层析分离的淋洗剂为二氯甲烷和石油醚的混合物，二氯甲烷和石油醚的体积比为1:3.5；所述4-(三苯基膦)钯、甲基三辛基氯化铵和碳酸钾为催化剂。上述三苯胺基丙二腈的合成方法，在步骤(2)中，称取中间体TPA-CHO、丙二腈和CH3COONH4，溶解于冰醋酸，然后在氮气氛下反应；反应结束后，将反应后的混合物减压抽滤、烘干，得到固体，将固体溶于少量二氯甲烷中，常压过滤后，经柱层析分离、浓缩、干燥，所得固体即为三苯胺基丙二腈TPA-MT；柱层析分离的淋洗剂为二氯甲烷和石油醚的混合物。上述三苯胺基丙二腈的合成方法，在步骤(2)中，称取中间体TPA-CHO1.500g、丙二腈2.050g和CH3COONH44.7811g，溶解于60mL冰醋酸，然后在氮气氛下、反应16h，反应温度为82℃；反应结束后，将反应后的混合物减压抽滤、烘干，得到固体，将固体溶于30mL二氯甲烷中，常压过滤后，经柱层析分离、浓缩、干燥，所得固体即为三苯胺基丙二腈TPA-MT；柱层析分离的淋洗剂为二氯甲烷和石油醚的混合物，二氯甲烷和石油醚的体积比1:1。三苯胺基丙二腈识别CN-的方法，包括如下步骤：(1)以四氢呋喃THF为溶剂，加入三苯胺基丙二腈TPA-MT，配制成三苯胺基丙二腈TPA-MT的四氢呋喃THF溶液；三苯胺基丙二腈TPA-MT如下所示：(2)向三苯胺基丙二腈TPA-MT的四氢呋喃THF溶液加入待测样品；(3)通过肉眼观察、紫外-可见吸收光谱或荧光光谱识别待测样品中是否有CN-。上述三苯胺基丙二腈识别CN-的方法，肉眼识别方法为：三苯胺基丙二腈TPA-MT的四氢呋喃THF溶液颜色由亮黄色褪为无色或颜色变浅，则说明待测样品中有CN-。上述三苯胺基丙二腈识别CN-的方法，紫外-可见吸收光谱识别方法为：440nm处的峰明显下降或最后消失，300nm处的峰也下降并在350nm处出现新的吸收峰，同时在325和375nm处出现两个等吸收点，则说明待测样品中有CN-。上述三苯胺基丙二腈识别CN-的方法，荧光光谱识别方法为：440nm激发下，观察到608nm发射峰的强度明显降低，则说明待测样品中有CN-。本专利技术的技术方案取得了如下有益的技术效果：以4-溴三苯胺、4-甲酰基苯硼酸为原料，以4-(三苯基膦)钯、甲基三辛基氯化铵、碳酸钾为催化剂，合成了中间体TPA-CHO。再用合成的中间体TPA-CHO与丙二腈反应生成产物三苯胺基丙二腈TPA-MT。中间体TPA-CHO和产物三苯胺基丙二腈TPA-MT采用红外光谱(IR)、核磁共振氢谱(1HNMR)和核磁共振碳谱(13CNMR)进行了表征。最后利用紫外-可见吸收光谱Uv-vis和荧光光谱FS研究了TPA-MT，别对CN-、Cl-、SO42-、F-、Br-、I-、H2PO4-、NO2-、NO3-、CO32-、HCO3-、CH3COO-选择性识别。同时研究了对上述阴离子的抗干扰性。结果表明，TPA-MT对CN-好的选择性，CN-的加入使溶液颜色由黄色变为无色，同时也是一个"on-off"荧光传感器。该传感器的优点在于对其它阴离子具有良好的选择性和抗干扰性能力。本专利技术在安徽省自然科学基金(1708085MB43)，安徽省教育厅重大项目(KJ2018ZD035)，高校优秀青年人才支持计划重点项目(gxyqZD2016192，gxyqZD2016193)，以及阜阳市政府-阜阳师范学院横向合作重大、重点项目(XDHX201704，XDHX201701)的资助下，合成了三苯胺基丙二腈TPA-MT分子，其对CN-以外的其它阴离子具有良好的选择性和抗干扰性能力。可以利用三苯胺基丙二腈TPA-MT分子设计一种化学传感器来测江河湖海中的氰根离子的含量，可以更好更快地检测环境污染中氰根离子的跟踪，比以往测量技术更加快速和经济。附图说明图1本专利技术的三苯胺基丙二腈分子的合成路线图；图2本专利技术的中间体TPA-CHO和三苯胺基丙二腈TPA-MT的红外光谱图；图3本专利技术的中间体TPA-C本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.三苯胺基丙二腈，其特征在于，如下所示；

【技术特征摘要】
1.三苯胺基丙二腈，其特征在于，如下所示；2.三苯胺基丙二腈的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)如下所示的中间体TPA-CHO的合成：(2)如下式所示的三苯胺基丙二腈TPA-MT的合成：3.根据权利要求2所述的三苯胺基丙二腈的合成方法，其特征在于，在步骤(1)中，称取4-溴三苯胺、4-甲酰基苯硼酸、4-(三苯基膦)钯和碳酸钾，置于三口瓶中，然后向混合物中加入四氢呋喃THF、甲苯PhMe和蒸馏水H2O，再滴加甲基三辛基氯化铵，充分搅拌，在氮气氛下反应；反应结束后，用二氯甲烷萃取得有机相，将有机相减压蒸馏得到浓缩物，浓缩物经柱层析分离、浓缩、干燥，所得固体即为中间体TPA-CHO，柱层析分离的淋洗剂为二氯甲烷和石油醚的混合物；所述4-(三苯基膦)钯、甲基三辛基氯化铵和碳酸钾为催化剂。4.根据权利要求3所述的三苯胺基丙二腈的合成方法，其特征在于，在步骤(1)中，称取4-溴三苯胺1.065g、4-甲酰基苯硼酸0.7653g、4-(三苯基膦)钯0.2289g和碳酸钾1.3662g，置于250mL三口瓶中，然后向混合物中加入40mL四氢呋喃THF、60mL甲苯PhMe和25mL蒸馏水H2O，再滴加0.1mL的甲基三辛基氯化铵，充分搅拌；然后在氮气氛下、反应16h，反应温度为85℃；反应结束后，用二氯甲烷萃取得有机相，将有机相减压蒸馏得到浓缩物，浓缩物经柱层析分离、浓缩、干燥，所得固体即为中间体TPA-CHO，柱层析分离的淋洗剂为二氯甲烷和石油醚的混合物，二氯甲烷和石油醚的体积比为1:3.5；所述4-(三苯基膦)钯、甲基三辛基氯化铵和碳酸钾为催化剂。5.根据权利要求2所述的三苯胺基丙二腈的合成方法，其特征在于，在步骤(2)中，称取中间体TPA-CHO、丙二腈和CH3COONH4，溶解于冰醋酸，然后在氮气氛下反应；反应结束后，将反应后的混合物减压抽滤、烘干，得到固体，将固体溶于...

【专利技术属性】
技术研发人员：凡素华，张围围，刘志茹，武海，
申请(专利权)人：阜阳师范学院，
类型：发明
国别省市：安徽,34