一种有机荧光小分子材料及其制备方法和在荧光检测中的应用技术

本发明专利技术提供了一种有机荧光小分子材料及其制备方法和在荧光检测中的应用，属于荧光传感领域。本发明专利技术提供了一种有机荧光小分子材料，整个分子骨架由4H‑1,2,4‑三氮唑，单元A，单元B和单元C构成，具有良好的电子传输能力，荧光效率高；4H‑1,2,4‑三氮唑单元、A/B单元不但作为该类分子的发光构筑单元，同时也可以与不同类型的待测物进行电子转移或者分子识别，从而达到多种危险品一体化检测的目的；刚性较强，各相邻结构单元之间有一定的扭转角度，可形成分子内和分子间空腔，因此有利于待测物分子的渗透和扩散，可以提高薄膜和被检测物分子的充分接触和反应，能够实现“防爆”和“防化”同时检测。

An organic fluorescent small molecule material and its preparation method and application in fluorescence detection

【技术实现步骤摘要】
一种有机荧光小分子材料及其制备方法和在荧光检测中的应用
本专利技术涉及荧光传感
，尤其涉及一种有机荧光小分子材料及其制备方法和在荧光检测中的应用。
技术介绍
自爆炸物问世以来，因为其极强的破坏性而被广泛的应用在战争和各类恐怖袭击事件中。其中硝基类爆炸物尤其是2,4,6-三硝基甲苯(TNT)和2,4-二硝基甲苯(DNT)具有破坏力巨大、威力极强、保存安全的特点。现在，液体爆炸物尤其是过氧化物爆炸物，因为其极其敏感，易爆，威力大等特点，受到人们越来越多的关注。此外，爆炸物不仅具有极强的破坏力，而且爆炸后的残留物也会对环境造成严重的污染(例如水污染和土地污染等)，从而进一步通过饮用水或者其他方式进入动物或人体内，还会导致多种严重疾病。因此对于爆炸物的检测是一个关乎国计民生的重要课题。神经性毒剂是一类剧毒、高效、连杀性致死剂，属于有机膦或有机膦酸酯类化合物。它可以通过呼吸或透过皮肤和眼结膜侵入人体，通过选择性的抑制胆碱酯酶活性，引起神经系统功能的紊乱，对神经，大脑和肝脏造成损伤，最后导致死亡，因此对于神经性毒剂高效快速的选择性检测就显得尤为重要。目前，已有较多的技术应用于硝基类爆炸物特别是TNT和DNT的检测，包括表面增强拉曼检测技术、液相色谱检测技术等。但是这些技术存在的主要问题是检测仪器大型化，不易实现现场的实时检测。应用于过氧化物液体爆炸物的检测技术包括：电化学分析检测技术、色谱分析检测技术、生化分析检测技术。应用于神经性毒剂的检测方法包括：干涉测定法、分子印迹法、显色法、生物传感法。同样地，这些技术普遍存在制备繁琐、操作复杂、检测耗时长、仪器大型化等缺点。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种有机荧光小分子材料及其制备方法和在荧光检测中的应用。本专利技术提供的有机荧光小分子材料具有良好的电子传输能力，荧光效率高，且可以与不同类型的待测物进行电子转移或者分子识别，能够达到多种危险品一体化检测的目的。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种有机荧光小分子材料，具有式I所示的结构：注：R＝H，…··(CH2)P-CH3，…··O(CH2)q-CH3其中p、q为整数，且1≤p，q≤20；A、B可以相同也可以不同，且A/B不能同时为H。优选地，所述有机荧光小分子材料的结构式如下式所示：本专利技术还提供了上述技术方案所述的有机荧光小分子材料的制备方法，包括以下步骤：将具有式II所示结构的化合物与第一有机物进行Buchwald-Hartwig反应，得到所示有机荧光小分子材料；所述第一有机物为咔唑、吩噻嗪、吩噁嗪、二苯胺、三苯胺、苯、联苯、芴或芴的衍生物；其中：X为H,Cl或Br。本专利技术还提供了上述技术方案所述的有机荧光小分子材料在硝基类爆炸物2,4-二硝基甲苯和2,4,6-三硝基甲苯气相荧光检测中的应用。本专利技术还提供了上述技术方案所述的有机荧光小分子材料在过氧化物爆炸物三过氧化三丙酮(TATP)气相荧光检测中的应用。本专利技术还提供了上述技术方案所述的有机荧光小分子材料在神经性毒剂沙林(Sarin)荧光检测中的应用。本专利技术还提供了上述技术方案所述的有机荧光小分子材料在硝基类爆炸物2,4-二硝基甲苯和2,4,6-三硝基甲苯、过氧化物爆炸物三过氧化三丙酮气相一体化荧光检测中的应用。本专利技术还提供了上述技术方案所述的有机荧光小分子材料在硝基类爆炸物2,4-二硝基甲苯和2,4,6-三硝基甲苯、神经性毒剂沙林气相一体化荧光检测中的应用。本专利技术还提供了上述技术方案所述的有机荧光小分子材料在过氧化物爆炸物三过氧化三丙酮和神经性毒剂沙林气相一体化荧光检测中的应用。本专利技术还提供了上述技术方案所述的有机荧光小分子材料在硝基类爆炸物2,4-二硝基甲苯和2,4,6-三硝基甲苯、过氧化物爆炸物三过氧化三丙酮和神经性毒剂沙林气相一体化荧光检测中的应用。本专利技术提供了一种具有式I所示结构的有机荧光小分子材料，整个分子骨架由4H-1,2,4-三氮唑，单元A，单元B和单元C构成。以4H-1,2,4-三氮唑作为蓝光构筑基元该类有机荧光小分子材料，具有如下特点：(1)良好的电子传输能力，是很好的深蓝光有机小分子材料，其光学性质表明，无论是溶液中，还是处于薄膜状态，均具有很高的荧光效率。(2)4H-1,2,4-三氮唑单元、A/B单元不但作为该类分子的发光构筑单元，同时也可以与不同类型的待测物进行电子转移或者分子识别，从而达到多种危险品一体化检测的目的。(3)刚性较强，分子各相邻结构单元之间有一定的扭转角度，存在分子空腔，因此有利于待测物分子的渗透和扩散，可以提高薄膜和被检测物分子的充分接触和反应。(4)可以通过旋涂法制备成渗透性较好的薄膜，能够有效的同DNT、TNT、TATP、Sarin发生电荷/电子转移以及分子识别，对其进行荧光检测，实现“防爆”和“防化”集成于一种分子的设计和检测。附图说明图1为归一化的TTPA-TAZ在THF溶液中和薄膜状态下的紫外吸收光谱和荧光发射光谱图；图2为TTPA-TAZ薄膜在DNT气体中荧光光谱及荧光淬灭率随时间的变化；图3为TTPA-TAZ薄膜在DNT气体中荧光淬灭率随时间的变化；图4为TTPA-TAZ薄膜在H2O2气体中荧光光谱随时间的变化曲线；图5为TTPA-TAZ薄膜在DCP气体中荧光光谱随时间的变化曲线；图6为TTPA-TAZ薄膜暴露在多种爆炸物气体(DNT、DNP、TNT、TNP、RDX、HMX、PETN、Tetryl)中荧光淬灭率的柱状图；图7为TTPA-TAZ薄膜暴露在过氧化氢气体，水蒸气和多种有机溶剂气体(甲苯、丙酮、四氢呋喃、二氯甲烷、乙醇、乙腈)中荧光淬灭率的柱状图；图8为TTPA-TAZ薄膜暴露在多种有机膦类化合物气体(DCP、DMMP、TEP、DCNP)中荧光淬灭率的柱状图；图9为TTPA-TAZ薄膜检测多种有机膦类化合物气体的实际应用实物图。具体实施方式本专利技术提供了一种有机荧光小分子材料，具有式I所示的结构：注：R＝H，…··(CH2)P-CH3，…··O(CH2)q-CH3其中，p、q为整数，且1≤p，q≤20；A、B可以相同也可以不同，且A/B不能同时为H。在本专利技术中，所述有机荧光小分子材料的结构式优选如下式所示：本专利技术还提供了上述技术方案所述的有机荧光小分子材料的制备方法，包括以下步骤：将具有式II所示结构的化合物与第一有机物进行Buchwald-Hartwig反应，得到所示有机荧光小分子材料；所述第一有机物为咔唑、吩噻嗪、吩噁嗪、二苯胺、三苯胺、苯、联苯、芴或芴的衍生物；其中：X为H,Cl或Br。未经特殊说明，本专利技术采用的原本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机荧光小分子材料，其特征在于，具有式I所示的结构：/n

【技术特征摘要】
1.一种有机荧光小分子材料，其特征在于，具有式I所示的结构：



其中



注：
p、q为整数，且1≤p，q≤20；A、B可以相同也可以不同，且A与B不能同时为H。


2.根据权利要求1所述的有机荧光小分子材料，其特征在于，所述有机荧光小分子材料的结构式如下式所示：





3.权利要求1或2所述的有机荧光小分子材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将具有式II所示结构的化合物与第一有机物进行Buchwald-Hartwig反应，得到所示有机荧光小分子材料；
所述第一有机物为咔唑、吩噻嗪、吩噁嗪、二苯胺、三苯胺、苯、联苯、芴或芴的衍生物；



其中：
X为H,Cl或Br。


4.权利要求1或2所述的有机荧光小分子材料在硝基类爆炸物2,4-二硝基甲苯和2,4,6-三硝基甲苯气相荧光检测中的应用。

【专利技术属性】
技术研发人员：李峰，张明，郑平，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22