一种PADAP衍生物、其制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种PADAP衍生物，如式(I)所示；其中，X为卤素，R

A PADAP derivative, its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种PADAP衍生物、其制备方法及应用
本专利技术属于分析
，尤其涉及一种PADAP衍生物、其制备方法及应用。
技术介绍
作为能源发展中的关键组成部分，核能已经成为了当今世界各国争相攻克的重要技术。随着核电工程的推进，核电发展的区域正在不断得到扩展。与此同时，对核电厂建造，生产，后处理过程中的安全监督和辐射防护等问题应当引起高度的重视。由于不当操作引发的核事故会导致核废物通过大气和水等生态系统进行全球范围的扩散，对生物和环境带来极大的危害。因此，人们有必要清醒的认识到核电发展过程中核燃料监测及核废料处理的严峻性和必要性。深入研发快速、特异性的放射性核素监测技术并将其应用于实际环境样品检测，对高效、灵敏的预防和处置核事故及核废料是极其有必要的。目前，基于放射性核素铀的检测分析技术大多通过在小分子识别配体上进行修饰或改性，通过修饰/改性后结构结合铀酰产生的化学信号变化来实现铀检测。尽管其中一些方法可以实现较好的灵敏度或信号转化能力，但它们大多都需要昂贵的仪器表征或繁琐的样品制备过程。很少有报道通过引入大共轭结构来调控配体结合铀酰前后的比色变化，从而实现对铀酰高特异性，竞争性，灵敏性的检测。与此同时，基于配体的铀检测技术的实际应用也尚未得到广泛拓展。至目前为止，多数涉及铀配体检测方法的文献和专利都只能实现实验室条件下的铀检测。而针对实际环境样品中铀酰的在线检测相关方向的技术探究少见报道，且铀酰的检测能力不佳。例如，申请号为201710009571.5的中国专利公开了一种铀酰离子的比色识别方法，但其仅公开了化合物溶液对铀酰离子比色效果，而未对化合物与材料结合进行检测的方向进行探究。申请号为201811426845.1的中国专利公开了2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基酚衍生物、其制备方法及应用，其通过制备比色试纸和显色墨水来实现对铀酰的检测，但其检测效果及检测限(试纸检测限：1×10-5mol·L-1)较弱，且未进行痕量环境样品识别的应用研究。此外，上述专利均未针对配体的可循环能力进行探究。因此，通过理性设计铀识别配体使之具备在实际环境中实现痕量铀酰检测的相关方面的研究是铀分析领域亟需解决的一个重要问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种PADAP衍生物、其制备方法及应用，该PADAP衍生物具有较好的铀酰离子特异性、抗阴阳离子竞争性及可循环性。本专利技术提供了一种PADAP衍生物，如式(I)所示：其中，X为卤素，R1与R2各自独立地选自C1～C20的烷基。优选的，所述X为Br。优选的，所述R1与R2选自C4～C15的烷基。优选的，所述R1与R2选自C6～C10的烷基。优选的，所述R1与R2选自辛基。优选的，所述PADAP衍生物如下所示：本专利技术还提供了一种PADAP衍生物的制备方法，包括：将3，5-二卤代PADAP与式(II)所示的化合物在无氧条件下混合反应，得到式(I)所示的PADAP衍生物；其中，X为卤素，R1与R2各自独立地选自C1～C20的烷基。优选的，所述混合反应在催化剂存在的条件下进行；所述催化剂选自四三苯基膦钯、醋酸钯、1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯与双三苯基膦二氯化钯中的一种或多种。本专利技术还提供了上述的PADAP衍生物作为铀酰离子特异性识别配体的应用。本专利技术还提供了一种比色试纸，包括上述的PADAP衍生物。本专利技术提供了一种PADAP衍生物，如式(I)所示；其中，X为卤素，R1与R2各自独立地选自C1～C20的烷基。与现有技术相比，本专利技术在PADAP中同时引入吸电子基团和大共轭基团以形成PADAP衍生物，其在结合铀酰离子前后呈现显著颜色变化，具有较高的选择性、抗阴阳离子竞争性、可循环性以及灵敏度，可作为环境中痕量铀酰离子识别的良好配体。实验表明，本专利技术制备的式(W1)所示的PADAP衍生物对铀酰离子的检测线为9.33纳摩尔；本专利技术制备的比色试纸的检测限为1×10-8mol·L-1。附图说明图1为本专利技术实施例1中制备式(W1)所示的PADAP衍生物的流程示意图；图2为本专利技术实施例1中制备式(W1)所示的PADAP衍生物在混合体系中对不同阳离子的紫外光谱图(图2a)、目视比色测试图(图2b)、对不同阳离子抗干扰性的紫外光谱图(2c)及对不同阳离子抗干扰性的目视比色测试图(图2d)；图3为本专利技术实施例1中式(W1)所示的PADAP衍生物在混合溶剂体系中对不同阴离子的比色/紫外抗干扰性对比图；图4为本专利技术实施例1中式(W1)所示的PADAP衍生物对不同浓度梯度的铀酰离子的目视比色测试图(图4a)、紫外光谱图(图4b)及对不同浓度梯度的铀酰离子检测后拟合曲线图(图4c)；图5为本专利技术实施例1中式(W1)所示的PADAP衍生物在混合溶剂体系中的循环性测试的紫外光谱图(图5a)与式(W1)所示的PADAP衍生物在混合溶剂体系中的循环性测试的紫外光谱图(图5b)；图6为本专利技术实施例1中式(W1)所示的PADAP衍生物在混合溶剂体系中对实际环境样品中不同浓度铀酰离子的比色响应测试图；图7为本专利技术实施例2中制备的比色试纸对实际环境样品中不同浓度铀酰离子的比色响应测试图；图8为前驱体3,5-2Br-PADAP和式(W1)所示的PADAP衍生物结合铀酰离子前后的视比色检测图；图9为前驱体3,5-2Br-PADAP和式(W1)所示的PADAP衍生物结合铀酰离子前后的紫外吸收光谱图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种PADAP衍生物，如式(I)所示：其中，X为卤素，优选为Br；R1与R2各自独立地为C1～C20的烷基，优选为C4～C15的烷基，更优选为C6～C12的烷基，再优选为C6～C10的烷基，最优选为辛基。在本专利技术中，所述PADAP衍生物最优选如下所示：本专利技术在PADAP中同时引入吸电子基团与大共轭基团以形成PADAP衍生物，其在结合铀酰离子前后呈现显著颜色变化，具有较高的选择性、抗阴阳离子竞争性、可循环性以及灵敏度，可作为环境中痕量铀酰离子识别的良好配体。本专利技术还提供了一种PADAP衍生物的制备方法，包括：将3，5-二卤代PADAP与式(II)所示的化合物在无氧条件下混合反应，得到式(I)所示的PADAP衍生物；其中，X为卤素，R1与R2各自独立地选自C1～C20的烷基；所述X、R1与R2均同上所述，在此不再赘述。本专利技术对所有原料的来源并没有特殊的限制，为自制或市售均可。按照本专利技术，所述3，5-二卤代P本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PADAP衍生物，如式(I)所示：/n

【技术特征摘要】
1.一种PADAP衍生物，如式(I)所示：



其中，X为卤素，R1与R2各自独立地选自C1～C20的烷基。


2.根据权利要求1所述的PADAP衍生物，其特征在于，所述X为Br。


3.根据权利要求1所述的PADAP衍生物，其特征在于，所述R1与R2选自C4～C15的烷基。


4.根据权利要求1所述的PADAP衍生物，其特征在于，所述R1与R2选自C6～C10的烷基。


5.根据权利要求1所述的PADAP衍生物，其特征在于，所述R1与R2选自辛基。


6.根据权利要求1所述的PADAP衍生物，其特征在于，所述PADAP衍生物如下所示：





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【专利技术属性】
技术研发人员：王宏青，伍徐孟，黄秋香，尹强，王榆元，胡清华，
申请(专利权)人：南华大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43