一种能定量检测次氯酸根的多孔氢键有机骨架基荧光探针及其应用制造技术

本发明专利技术提供一种能定量检测次氯酸根的多孔氢键有机骨架基荧光探针及其应用，这类新型多孔氢键有机骨架被命名为HOF

【技术实现步骤摘要】
一种能定量检测次氯酸根的多孔氢键有机骨架基荧光探针及其应用


[0001]本专利技术属于多孔晶态材料的合成与化学分析检测
，具体涉及一种能定量检测次氯酸根的多孔氢键有机骨架基荧光探针及其应用。

技术介绍

[0002]次氯酸根(ClO
‑
)是一种重要的活性氧小分子。在日常生活中，次氯酸盐 (ClO
‑
)广泛应用于饮用水消毒、纸张漂白、生活和工业废水净化，是一种强杀菌剂和消毒剂。自来水中次氯酸盐(ClO
‑
)残留浓度通常控制在0.01～10mM范围内，对于其含量的检测是十分重要的。过量的次氯酸盐会产生许多有毒物质导致组织损伤和不同的疾病，如阿尔茨海默症、心血管疾病等，而次氯酸根不足时则不能起到杀菌消毒作用。因此，研发一种高灵敏度、高选择性的次氯酸盐检测器是非常有必要的。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本专利技术合成了一类新型的多孔氢键有机骨架作为荧光探针(命名为HOF
‑
FAFU
‑
1)，它对氯酸根(ClO
‑
)的检测具有响应快，选择性高、检测线性范围宽和检测下限低等优点。本专利技术的第一个目的在于利用简单合成方法制备一类新型的多孔氢键有机骨架材料 (HOF
‑
FAFU
‑
1)；本专利技术的第二个目的在于提供一种操作简单、灵敏度及选择性高、响应速度快和检测限低等特点的荧光探针，从而实现对水体中包括自来水中次氯酸盐的定量检测。
[0004]本专利技术的具体技术方案如下：
[0005]一种能定量检测次氯酸根的多孔氢键有机骨架基荧光探针，该荧光探针的命名为HOF
‑
FAFU
‑
1，其化学简式为C
40
H
24
O8R2，是由3,3
’
5,5
’‑
四(4
‑ꢀ
羧基苯基)
‑
4,4
’‑
二R基联苯(命名为4,4
’‑
R
‑
BPTC)配体构筑而成。其中， R基可以为羟基、氨基和烷氧基等。即构筑该荧光探针的配体可以是 3,3
’
5,5
’‑
四(4
‑
羧基苯基)
‑
4,4
’‑
二羟基联苯(4,4
’‑
OH
‑
BPTC)、3,3
’
5,5
’‑
四(4
‑ꢀ
羧基苯基)
‑
4,4
’‑
二氨基联苯(4,4
’‑
NH2‑
BPTC)和3,3
’
5,5
’‑
四(4
‑
羧基苯基)
‑
4,4
’‑
二烷氧基联苯(4,4
’‑
RO
‑
BPTC)等，还可以是4,4
’‑
OH
‑
BPTC， 4,4
’‑
NH2‑
BPTC和4,4
’‑
RO
‑
BPTC中多种以任何比率混合起来的混合配体。
[0006]本专利技术提供的HOF
‑
FAFU
‑
1荧光探针是一类新型的多孔氢键有机框架材料。其单晶结构可以为单斜晶系，C2/m空间群，不同R基晶胞参数会有微小的变化，如R基为羟基时，晶胞参数为：胞参数为：α＝γ＝90.00
°
,β＝94.89,而R基为氨基时，晶胞参数为：α＝γ＝90.00
°
,β＝97.59,,β＝97.59,HOF
‑
FAFU
‑
1也可以属于三斜晶系，空间群，不同的R基晶胞参数一样会有微小的差别，如当R基为羟基时，晶胞参数为：不同的R基晶胞参数一样会有微小的差别，如当R基为羟基时，晶胞参数为：α＝100.17
°
,β＝90.84,γ＝93.07
°
,
[0007]进一步的，HOF
‑
FAFU
‑
1的结构是由4,4
’‑
R
‑
BPTC分子，即3,3
’
5,5
’‑
四 (4
‑
羧基苯基)
‑
4,4
’‑
二R基联苯如3,3
’
5,5
’‑
四(4
‑
羧基苯基)
‑
4,4
’‑
二羟基联苯内的羧基通过分子间的氢键即羧酸
‑
羧酸二重氢键连接，从而形成具有4,4格子的二维网络。在HOF
‑
FAFU
‑
1的结构中，4,4
’‑
R
‑
BPTC分子分子内的联苯基本处于共平面(也可以略偏离共平面)，这些4,4格子再通过层与层之间的π
‑
π作用从而形成三维的多孔氢键有机骨架材料。
[0008]进一步的，HOF
‑
FAFU
‑
1荧光探针是一类全新晶态多孔材料，它含有一维菱形的孔道，孔道大小为孔隙率为45
‑
50％，孔道与孔率率会随R基团不同而会有微小的变化。
[0009]HOF
‑
FAFU
‑
1荧光探针的合成的主要包括两种方法，分别是慢速的单晶合成和快速的微晶合成，具体合成步骤如下：
[0010]所述慢速的单晶合成法具体如下：
[0011]将配体3,3
’
5,5
’‑
四(4
‑
羧基苯基)
‑
4,4
’‑
二R联苯超声溶解于溶剂中配制成溶液，接着在一定的温度和静置的情况下，通过蒸汽自然扩散的方式向溶液中加入试剂的蒸汽，静置扩散得到HOF
‑
FAFU
‑
1的块状晶体。
[0012]进一步的，4,4
’‑
R
‑
BPTC配体的质量为0.01
–
100g；溶剂为能溶解4,4
’ꢀ‑
R
‑
BPTC配体的溶剂如DMF、DMSO、DMA、DEF、DME等中的一种或多种，溶剂的体积为0.01
‑
4mL；其中，试剂为常见的溶剂，溶剂为乙腈、乙酸、甲醇、乙醇、丙醇、乙醚、二氯甲烷、三氯甲烷、丙酮、正己烷、四氢呋喃、甲苯等中的一种或多种；反应温度为
‑
50
‑
150℃；静置时间为0
‑
360 天。其中，溶剂、试剂及配体的量可以同步放大合成。
[0013]所述快速的微晶合成法具体如下：
[0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能定量检测次氯酸根的多孔氢键有机骨架基荧光探针，其特征在于，所述荧光探针为多孔氢键有机骨架材料，化学简式为C
40
H
24
O8R2，由3,3
’
5,5
’‑
四(4
‑
羧基苯基)
‑
4,4
’‑
二R联苯配体构筑而成；其中，R基为羟基、氨基或烷氧基。2.根据权利要求1所述的一种能定量检测次氯酸根的多孔氢键有机骨架基荧光探针，其特征在于，构筑该荧光探针的配体选用3,3
’
5,5
’‑
四(4
‑
羧基苯基)
‑
4,4
’‑
二羟基联苯、3,3
’
5,5
’‑
四(4
‑
羧基苯基)
‑
4,4
’‑
二氨基联苯、3,3
’
5,5
’‑
四(4
‑
羧基苯基)
‑
4,4
’‑
二烷氧基联苯中的任意一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种能定量检测次氯酸根的多孔氢键有机骨架基荧光探针，其特征在于，所述HOF
‑
FAFU
‑
1的单晶结构为单斜晶系，C2/m空间群，或三斜晶系，空间群；其晶胞参数随R基不同略有变化。4.根据权利要求1所述的一种能定量检测次氯酸根的多孔氢键有机骨架基荧光探针，其特征在于，所述HOF
‑
FAFU
‑
1由3,3
’
5,5
’‑
四(4
‑
羧基苯基)
‑
4,4
’‑
二R基联苯中的四个羧基通过分子间的氢键连接，从而形成具有4,4格子的二维氢键网络；在HOF
‑
FAFU
‑
1结构中，3,3
’
5,5
’‑
四(4
‑
羧基苯基)
‑
4,4
’‑
二R基联苯分子内的联苯处于共平面或略偏离共平面，4,4格子再通过层与层之间的π
‑
π作用，从而形成三维的多孔氢键有机骨架材料。5.根据权利要求1所述的一种能定量检测次氯酸根的多孔氢键有机骨架基荧光探针，其特征在于，所述HOF
‑
FAFU
‑
1为一个多孔材料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：林祖金，秦金莹，詹小平，
申请(专利权)人：福建农林大学，
类型：发明
国别省市：