五取代四氢嘧啶化合物在滴定法测定表面活性剂临界胶束浓度中的应用制造技术

本发明专利技术公开了五取代四氢嘧啶化合物在滴定法测定表面活性剂临界胶束浓度中的应用。以具有式（）所示结构的五取代四氢嘧啶化合物作为荧光指示剂，用溶剂将所述五取代四氢嘧啶化合物配制成荧光指示剂储备液；然后将待测表面活性剂配制成浓度高于其临界胶束浓度的样品溶液；将上述两种溶液混合配制成不同浓度的滴定液和被滴定液，用滴定液滴定被滴定液，在紫外灯下观察荧光强度从无荧光到强荧光的突变，突变点即为表面活性剂的临界胶束浓度；所述五取代四氢嘧啶化合物结构式如式（Ⅰ）所示：本发明专利技术通过将五取代四氢嘧啶化合物应用于滴定法测定表面活性剂的CMC值，操作方法灵敏、快速、简单，应用前景好。（Ⅰ）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于表面活性剂分析
，更具体地，涉及五取代四氢嘧啶化合物在滴定法测定表面活性剂临界胶束浓度中的应用。
技术介绍
表面活性剂具有多种特性，如润湿、乳化、发泡、溶解、分散、洗涤、耐腐蚀、抗静电等，被广泛应用于多种领域，如药物化学、合成化学、材料科学、生物学等。在一定的浓度下，即临界胶束浓度(criticalmicelleconcentration,CMC)下，表面活性剂开始形成热力学稳定的胶束，同时，各种性质发生显著的变化。因此，CMC测定在实际应用中具有非常重要的意义，是物理化学和分析化学研究的一个热点。报道的CMC测定方法有电导法(Langmuir,1998,14,6632)、光散射法(J.Am.Chem.Soc.,2003,125,1602)、表面张力法(J.ColloidInterfaceSci.,2006,301,267)、吸收光谱(Chem.Commun.,2011,47,5527)及荧光光谱法等。其中荧光光谱法具有操作简单、灵敏度高等优点，因此备受多种研究领域的关注(J.Am.Chem.Soc.,1977,99,2039；Talanta,1997,45,167；Langmuir,2005,21,6688；Anal.Biochem.,2011,408,64)。这些报道的CMC测定方法一般都需要相应的精明仪器，以及配制一系列不同浓度的表面活性剂样品，然后依据测得的物理参数与表面活性剂浓度的关系图以确定CMC值。滴定法是一种简便、快速及应用广泛的定量分析方法，在常量分析中有较高的准确度。如果有灵敏可视的指示剂指示表面活性剂浓度的CMC滴定终点变化，则CMC的测定就可以用简单的滴定装置在几分钟内快速完成。由于滴定法只需配制一种浓度的样品，从而不仅省略了系列不同浓度表面活性剂样品的配制及作图分析测定结果，还省略了精密仪器的使用。因此，CMC滴定法具有极大的优势。但到目前为止，只有少数离子型有机染料可以用作可视的CMC滴定指示剂：以一定浓度的染料溶液做滴定剂，滴定含有相同浓度染料的表面活性剂浓溶液(大于CMC的溶液)，当表面活性剂浓度达到CMC时，染料的颜色或荧光强度明显不同于其在浓度大于CMC的表面活性剂中的颜色或荧光强度，从而实现滴定法测定CMC(J.Am.Chem.Soc.,1947,69,679–683.)。值得一提的是，文章报道的滴定法在滴定时，需要以初始被滴定液的颜色及荧光强度做对照，以判断滴定过程中染料的颜色或荧光强度在表面活性剂浓度达到CMC时的变化。另外，这些离子型有机染料的颜色或荧光强度只对离子类型与其相反的表面活性剂的胶束形成或消失敏感，即阴离子有机染料只能用作测定阳离子表面活性剂CMC的可视滴定指示剂，而阳离子有机染料只能用作测定阴离子表面活性剂CMC的可视滴定指示剂。这些不利因素极大地限制了这些离子型有机染料作为CMC滴定指示剂的实际应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于根据现有技术中的不足，提供了五取代四氢嘧啶化合物在滴定法测定表面活性剂临界胶束浓度中的应用。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：本专利技术提供了五取代四氢嘧啶化合物在滴定法测定表面活性剂临界胶束浓度中的应用，所述应用以具有式(I)所示结构的五取代四氢嘧啶化合物作为荧光指示剂，包括如下步骤：S1.用溶剂将所述五取代四氢嘧啶化合物配制成荧光指示剂储备液；S2.将待测表面活性剂配制成浓度高于其临界胶束浓度的样品溶液；S3.配制被滴定液：将S1中荧光指示剂储备液和S2中样品溶液混合，得到无荧光的被滴定液；所述被滴定液中五取代四氢嘧啶化合物浓度为3～60μM；S4.配制滴定液：将S1中荧光指示剂储备液和S2中样品溶液混合，然后用稀释液稀释得到滴定液；所述滴定液中五取代四氢嘧啶化合物浓度为0.2～6μM；所述滴定液中表面活性剂浓度为被滴定液中表面活性剂浓度1/5～1/20倍；S5.用S4的滴定液对S3的被滴定液进行滴定，在紫外灯下观察荧光强度从无荧光到强荧光的突变，突变点即为表面活性剂的临界胶束浓度；所述五取代四氢嘧啶化合物结构式如式(Ⅰ)所示：其中，R1选自取代或非取代的C1～8烷基；R2、R3、R4各独立选自取代或非取代的C5～6芳香基、取代或非取代的C9～18稠环芳香基、取代或非取代的C5～6芳杂环基或取代的C5～6芳杂环基。专利技术人发现，具有如式(Ⅰ)所示结构的五取代四氢嘧啶化合物具有聚集诱导发光特性以及在表面活性剂胶束中完全没有荧光的特性。即该类化合物在表面活性剂的浓溶液中，会进入到胶束中而完全不发光，但在表面活性剂的稀溶液中却聚集发出很强的荧光，因此可以通过该类化合物荧光从无到很强的turn-on突变来灵敏地指示胶束的拆卸过程，从而测定CMC。我们已将该类化合物用于离子型表面活性剂的荧光测定(中国专利技术专利CN103411961A；RSCChem.Comm.201350:1107-1109；SensorsandActuatorsB:Chemical2015,219:251-260.)。但是该方法操作较为复杂，并且需要精密仪器荧光仪测定荧光强度，因此在实际应用中，存在不便。滴定法由于其操作较为方便，是一种常用的检测方法，但专利技术人发现，如果将上述化合物参照酸碱滴定的方法直接作为指示剂进行滴定时，存在响应时间过长，在滴定时不会出现荧光突变，从而无法获得准确的测量结果。而专利技术人发现，除了在被滴定液中加入指示剂外，在滴定液中也加入少量的指示剂，能明显著缩短响应时间，从而使化合物的荧光可以在滴定终点出现瞬间荧光点亮突变，获得准确的测量结果。优选地，所述R1选自C1～2烷基。优选地，所述R2选自取代或非取代的C5～6芳香基；R3选自取代或非取代的C5～6芳香基；R4选自取代或非取代的C5～6芳香基。优选地，R1选自甲基或乙基；R2选自苯基，甲基苯基，氟苯基，氯苯基，溴苯基，三氟甲基苯基，萘基；R3选自苯基，溴苯基，氰苯基，三氟甲基苯基，萘基，吡啶基，噻吩基；R4选自苯基，甲基苯基，氟苯基，氯苯基，溴苯基，三氟甲基苯基。优选地，所述表面活性剂为离子型表面活性剂。所述离子型表面活性剂包括阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂。优选地，S1中，所述溶剂为甲醇、乙醇、四氢呋喃、二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、乙腈、水中的一种或多种。优选地，S1中将所述五取代四氢嘧啶化合物溶于溶剂配制成1～5mM的荧光指示剂储备液。优选地，S3中，溶解指示剂的溶剂在被滴定液中的体积浓度小于1.5％。优选地，S4中，溶解指示剂的溶剂在滴定液中的体积浓度小于1.5％。优选地，S4中，滴定液的具体配制方法，可以参考专利技术人RSCChem.Comm.201350:1107-1109中记载的方法，即先将荧光指示剂储备液溶解在浓的表面活性剂溶液中，然后用稀释剂稀释的方法配制含有滴定荧光指示剂与稀的表面活性剂的滴定液。优选地，所述紫外灯的波长为300～365nm。更优选地，所述紫外灯的波长为320nm。本专利技术同时提供一种五取代四氢嘧啶化合物，结构式如式(Ⅰ)所示：其中，R1选自甲基；R2选自氟基、R3选自苯基、R4选自对氟苯基。本专利技术所公开的CMC荧光滴定法，是以在胶束中无荧光但在溶液中聚集发光的五取代四氢嘧啶作灵敏可视的荧光指示剂，具有器材简单、本文档来自技高网...

【技术保护点】
五取代四氢嘧啶化合物在滴定法测定表面活性剂临界胶束浓度中的应用，其特征在于，以具有式(I)所示结构的五取代四氢嘧啶化合物作为荧光指示剂，包括如下步骤：S1.用溶剂将所述五取代四氢嘧啶化合物配制成荧光指示剂储备液；S2.将待测表面活性剂配制成浓度高于其临界胶束浓度的样品溶液；S3.配制被滴定液：将S1中荧光指示剂储备液和S2中样品溶液混合，得到无荧光的被滴定液；所述被滴定液中五取代四氢嘧啶化合物浓度为3～60μM；S4.配制滴定液：将S1中荧光指示剂储备液和S2中样品溶液混合，然后用稀释液稀释，得到滴定液；所述滴定液中五取代四氢嘧啶化合物浓度为0.2～6μm；所述滴定液中表面活性剂浓度为被滴定液中表面活性剂浓度1/5～1/20倍；S5.用S4的滴定液对S3的被滴定液进行滴定，在紫外灯下观察荧光强度从无荧光到强荧光的突变，突变点即为表面活性剂的临界胶束浓度；所述五取代四氢嘧啶化合物结构式如式(Ⅰ)所示：其中，R1选自取代或非取代的C1～8烷基；R2、R3、R4各独立选自取代或非取代的C5～6芳香基、取代或非取代的C9～18稠环芳香基、取代或非取代的C5～6芳杂环基或取代的C5～6芳杂环基。

【技术特征摘要】
1.五取代四氢嘧啶化合物在滴定法测定表面活性剂临界胶束浓度中的应用，其特征在于，以具有式(I)所示结构的五取代四氢嘧啶化合物作为荧光指示剂，包括如下步骤：S1.用溶剂将所述五取代四氢嘧啶化合物配制成荧光指示剂储备液；S2.将待测表面活性剂配制成浓度高于其临界胶束浓度的样品溶液；S3.配制被滴定液：将S1中荧光指示剂储备液和S2中样品溶液混合，得到无荧光的被滴定液；所述被滴定液中五取代四氢嘧啶化合物浓度为3～60μM；S4.配制滴定液：将S1中荧光指示剂储备液和S2中样品溶液混合，然后用稀释液稀释，得到滴定液；所述滴定液中五取代四氢嘧啶化合物浓度为0.2～6μm；所述滴定液中表面活性剂浓度为被滴定液中表面活性剂浓度1/5～1/20倍；S5.用S4的滴定液对S3的被滴定液进行滴定，在紫外灯下观察荧光强度从无荧光到强荧光的突变，突变点即为表面活性剂的临界胶束浓度；所述五取代四氢嘧啶化合物结构式如式(Ⅰ)所示：其中，R1选自取代或非取代的C1～8烷基；R2、R3、R4各独立选自取代或非取代的C5～6芳香基、取代或非取代的C9～18稠环芳香基、取代或非取代的C5～6芳杂环基或取代的C5～6芳杂环基。2.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述R1选自C1～2烷基...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱秋华，戴晨舒，杨伟杰，
申请(专利权)人：南方医科大学，
类型：发明
国别省市：广东;44