一种基于有机共晶的电化学发光体设计合成方法技术

本发明专利技术公开了一种基于有机共晶的电化学发光体设计合成方法，属于电致化学发光技术领域。本发明专利技术将1,2,4,5

【技术实现步骤摘要】
一种基于有机共晶的电化学发光体设计合成方法


[0001]本专利技术属于电致化学发光
，具体涉及一种基于有机共晶的电化学发光体设计合成方法。

技术介绍

[0002]电化学发光(ECL)是在电极上产生的物质发生高能电子转移反应，形成激发态进而发光的过程。近些年，大量研究人员致力于对ECL基础理论、发光体、机理、应用等方面的研究，使之发展成为一项有力的分析技术，并被广泛应用于发光器件、环境分析、生物医学、药物检测和免疫分析等领域(Hu L,Xu G.Applications and trends in electrochemiluminescence.Chem.Soc.Rev.,2010,39,3275
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3304)。与其他基于光谱的检测方法相比，ECL的优点在于：首先，在ECL中，可以通过控制电化学反应的时间和位置控制发光反应：通过控制时间，光发射可以延迟，直到免疫或酶催化等反应发生；通过控制位置，传感器可以实现同时或依序检测同一样品中两种及以上分析物；其次，ECL中激发态的产生可以通过改变电极电位来选择性地控制，因而具有良好的选择性；第三，ECL是一种非破坏性技术，在大多情况下，ECL发光体可以在发射后再生；第四，ECL不涉及光源，因此不存在散射光和发光杂质的问题；第五，与ECL标记和共反应物种类相关的ECL反应的特异性减少了副反应的发生(Richter,M.M.Electrochemiluminescence(ECL).Chem.Rev.,2004,104,3003)。然而，目前开发的大多数有机发光体往往会由于痕量水或氧猝灭其自由基而在含水介质中经历发光猝灭。这些电化学发光体几乎都依赖过硫酸根、三丙胺、双氧水等共反应剂来提供稳定的自由基离子，虽然提高了ECL效率，但外加共反应剂的腐蚀性和生物毒性大大限制了ECL分析方法在生物或环境领域的应用。目前，实现ECL性能调控仍需经历漫长的材料合成和反应条件优化。
[0003]有机共晶与涉及共价键断裂和形成的标准化学合成不同，可以从简单的分子单元中获得充足的材料而无需复杂的合成过程，并在供受体相互作用和固态结晶化状态下表现出单体所不具备的创新性能(Sun L,Wang Y,Yang F,et al.Cocrystal engineering:A collaborative strategy toward functional materials.Adv.Mater.,2019,31,1902328)。然而，共晶材料在ECL领域的探索只限于利用共结晶策略对传统发色团9,10
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二苯蒽的分子聚集进行调节从而改善其ECL性能(Fan G,Yan D.Two
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component orderly molecular hybrids of diphenylanthracene:Modulation of solid
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state aggregation toward tunable photophysical properties and highly enhanced electrochemiluminescence.Adv.Opt.Mater.,2016,4,2139
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2147)，尚未见利用有机共晶的优势实现ECL发光体的简易合成和调控的报道。

技术实现思路

[0004]针对
技术介绍
所提及的问题，本专利技术的目的在于提供一种基于有机共晶的电化学发光体设计合成方法，其具有方法简单、发光稳定性好以及可调性强的优点。
[0005]本专利技术具体是通过如下技术方案实现的：
[0006]本专利技术提供了一种基于有机共晶的电化学发光体设计合成方法，包括如下步骤：
[0007]1)将1,2,4,5
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四氰基苯分别与吲哚、苯并噻吩、苯并呋喃在乙腈溶液中混合，制备得到三种共晶前驱体试剂；
[0008]2)将步骤1)所得共晶前驱体试剂分别滴在玻碳电极表面共结晶，制成三种共晶修饰的玻碳电极；
[0009]3)以步骤2)所得共晶修饰的玻碳电极为工作电极，与参比电极和对电极共同置入磷酸盐缓冲液中，构建成基于共晶Bpr
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TCNB/GCE、Btp
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TCNB/GCE、Bfr
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TCNB/GCE的电化学发光体系，测试工作电极在
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3.0～0V电位范围内的电致化学发光信号。
[0010]进一步地，步骤1)所述1,2,4,5
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四氰基苯与吲哚、苯并噻吩、苯并呋喃的化学计量比均为1:1。
[0011]进一步地，步骤2)所述共晶前驱体试剂滴在玻碳电极表面的浓度为10mM。
[0012]进一步地，步骤2)所述玻碳电极使用前还需经过预处理：依次用1.0μm、0.3μm、0.05μm的氧化铝糊抛光表面，再依次于硝酸、无水乙醇、超纯水中超声处理后吹干。
[0013]进一步地，步骤3)所述磷酸盐缓冲液其浓度为0.1M、pH为7.5，含0.1M氯化钾。
[0014]进一步地，所述基于共晶Bpr
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TCNB/GCE、Btp
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TCNB/GCE、Bfr
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TCNB/GCE的电化学发光体系能够实现共晶电化学发光波长405～455nm的调控。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0016](1)本专利技术提出了三种新型共晶及其制备方法，且设计合成的杂原子掺杂共晶自身具有较强的阳离子自由基。
[0017](2)本专利技术提出了基于有机共晶作为ECL发光体的设计理念，构成共晶的单体本身都不具有ECL性能，实现了从无ECL发射单体激发的ECL，无需外加任何共反应剂，避免了有机发光体在含水介质中发生的猝灭。
[0018](3)本专利技术首次揭示了超越共价键的ECL机理：经历了快速而有序的超分子自组装后，在有机共晶的电荷转移界面，通过湮灭
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ECL和内共反应剂
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ECL两种发光路径分别激活和放大了共晶的ECL信号。
[0019](4)本专利技术以体系内部溶解氧作为共反应剂，无需任何传统毒害性大的外源共反应剂，有利于环境保护。
附图说明
[0020]图1为共晶Bpr
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TCNB、Btp
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TCNB、Bfr
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TCNB的SEM图。
[0021]图2为共晶Bpr
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TCNB、Btp
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TCNB、Bfr
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TCNB分子结构、分子间的相互作用方式以及分别垂直于a轴、b轴和c轴的分子堆积模式，虚线代表主要的原子间力。
[0022]图3为共晶的分子结构(A为Bpr
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TCNB、B为Btp
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TCNB、C为Bfr
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TCNB)；共晶通过独立梯度模型分析得到的分子结构和分子间相互作用(D为Bp本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于有机共晶的电化学发光体设计合成方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将1,2,4,5
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四氰基苯分别与吲哚、苯并噻吩、苯并呋喃在乙腈溶液中混合，制备得到三种共晶前驱体试剂；2)将步骤1)所得共晶前驱体试剂分别滴在玻碳电极表面共结晶，制成三种共晶修饰的玻碳电极；3)以步骤2)所得共晶修饰的玻碳电极为工作电极，与参比电极和对电极共同置入磷酸盐缓冲液中，构建成基于共晶Bpr
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TCNB/GCE、Btp
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TCNB/GCE、Bfr
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TCNB/GCE的电化学发光体系，测试工作电极在
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3.0～0V电位范围内的电致化学发光信号。2.根据权利要求1所述基于有机共晶的电化学发光体设计合成方法，其特征在于，步骤1)所述1,2,4,5
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四氰基苯与吲哚、苯并噻吩、苯并呋喃的化学计量比均为...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁汝萍，李雅捷，邱建丁，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：