包括炔属化合物的能量敏感加合物的组合物制造技术

本发明专利技术提供了具有至少25个碳的炔属化合物和至少一种物质的能量敏感加合物，包含这些加合物的组合物，以及其包括辐射剂量测定等的工业应用。这些加合物及其组合物对来自辐射源(如电离辐射、电磁辐射或热)的能量具有敏感性。正丁酸和吗啉的盐的X射线结构显示出两种不同的氢键相互作用。不同的氢键相互作用。不同的氢键相互作用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括炔属化合物的能量敏感加合物的组合物

技术介绍


[0001]所公开和/或要求保护的专利技术构思提供了炔属化合物的能量敏感加合物。
[0002]现有技术描述
[0003]在使用辐射源的设施中，例如，在癌症患者接受辐射治疗的医院或对血液制品进行辐照的血库中，使用各种方法来定量地确定辐射暴露。所实践的方法包括使用热释光剂量计(TLD)、电离型辐射探测器、感光胶片和放射性变色材料。热释光剂量计很不方便，因为它们需要复杂且耗时的读出过程。电离型辐射探测器很笨重，需要复杂的设置。感光胶片在读出前需要耗时的化学处理程序。如果是放射性变色材料，剂量的计算需要一系列复杂的步骤。
[0004]对辐射暴露有响应的光致变色聚乙炔已在数个美国专利中公开，即US4,066,676；4,581,315；3,501,302；3,501,297；3,501,303；3,501,308；3,772,028；3,844,791和3,954,816。使用这些聚乙炔化合物记录图像或剂量信息出现了一些问题和缺点，包括成像图案的分辨率不足、清晰度不够、颜色不稳定。其他不足之处包括图像显影相对较慢，以及在某些情况下，需要在极低的温度或过高的剂量水平下成像，这是不现实的。
[0005]辐射剂量计中优选的辐射敏感材料包括10,12
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二十五碳二炔酸(PCDA)晶体的分散体。单体PCDA晶体经历电离辐射会产生渐进式聚合，聚合度随辐射剂量的增加而增加。聚合的数量(以及由此产生的辐射剂量)可以通过测量暴露的剂量计的光密度或光谱吸收来确定。然而，已经发现，这些参数也会随着测量时设备的温度以及PCDA分散体的厚度而变化。剂量测量的最大精度必须考虑到温度和厚度的影响。
[0006]辐射剂量测定胶片提供了测量某点处的辐射暴露的手段，但其主要用途是获得辐射暴露的二维图，即二维阵列中多个点处的辐射暴露。典型的用户可以以75dpi的空间分辨率测量尺寸为8
”×
10”的胶片，生成450,000个点的辐射剂量图。当然，也可以用其他分辨率来生成辐射暴露图。
[0007]美国专利第5,637,876号公开了一种辐射剂量计，示例性地用于确定病人在辐射治疗期间所受的辐射水平，它包括提供具有辐射敏感材料层的基片。辐射敏感材料具有根据辐射暴露的程度而系统地变化的光密度。剂量计可以采取卡片或挠性基片的形式，其可以定位于病人或其他辐照对象上，也可以定位于包括反射或透射密度计的剂量读取器中，或通过其槽口滑动。
[0008]联二炔的固态1,4
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加成聚合可以由辐射和热启动，得到共轭的烯
‑
炔聚合链。该反应被认为仅在联二炔堆积的拓扑化学参数达到最佳时才会发生。1964年，Schmidt描述的烯烃体系中首次报道了固态的拓扑化学反应性，他认为碳双键必须分开最大间距才能成功聚合。1969年，Wegner报道了固态联二炔聚合的第一例，而15年后，Enkelmann提出了联二炔反应性的严格标准，即当反应性基团被的C1
‑
C4'接触间距(d)分开时，平移重
复距离同时与晶轴的取向角(θ)为最佳值45
°
时，相邻的联二炔单体会发生反应。联二炔的聚合参数突出了拓扑化学反应中分子组织的重要性。
[0009]单体到聚合物的转变可以通过从无色到蓝色的颜色变化清楚地观察到，这是由于联二炔单体的重新排列产生了烯
‑
炔发色团。蓝色是由于有序的共轭链中的π
‑
π*跃迁，链的重组控制了联二炔聚合的程度。对聚合的联二炔(聚联二炔)的额外外部刺激，如延长加热、改变pH值、用有机溶剂处理、机械应力和配体
‑
受体相互作用，可以使聚联二炔表现出从蓝色至红色至黄色的一系列颜色。这些颜色变化可以用聚联二炔组装体内的构象重排来解释，其破坏了共轭骨架，导致π轨道的重叠减少，导致HOMO
‑
LUMO能隙的变宽，并因此聚联二炔吸收更高能量的光。
[0010]商业上重要的联二炔PCDA用于在实际的化学传感器、生物传感器和剂量计中提供比色变化。尽管PCDA具有一定的光反应性，但进一步调整其光响应是相当有意义的，特别是在辐射剂量测定应用方面。共价修饰为具有可调光响应的PCDA类似物提供了可行的策略。
[0011]由于二炔基的固态反应性取决于它们的晶体堆积排布，更简单的策略是通过形成共晶体或盐通过改变非共价相互作用来解决二炔基的反应性。是否会形成共晶体或盐取决于两个成分的pKa的差异。对于共晶体，ΔpKa必须<2
‑
3个对数单位，而盐的形成预计会有较大的差异。
[0012]Scoville和Shirley在Journal of Applied Polymer Science,2011,第20(5)卷，2809
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2820中研究了PCDA与四种芳族化合物(即，苯、呋喃、噻吩和环戊二烯)相结合，并随后暴露于UV辐射的热致变色变化。使用拉曼光谱和固态荧光测量法，关于发生在80℃到100℃的蓝色到红色的变化，没有观察到苯、呋喃或噻吩与PCDA本身之间的差异。然而，环戊二烯的加入表现出在显著更高温度(180℃至200℃)的颜色变化。
[0013]Abdel
‑
Fattah等人在Radiation Physics and Chemistry，2012，第81(1)卷，70
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76中研究了基于聚乙烯醇缩丁醛和PCDA的γ
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辐射敏感标签的剂量学特性。标签的颜色强度与吸收的辐射剂量成正比。有用的剂量范围为15Gy
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2kGy，这取决于PCDA单体的浓度。
[0014]已经发现，根据所公开和/或要求保护的专利技术构思的化合物和组合物具有卓越的颜色可调性，使它们能够用作用于检测和测量高能辐射的辐射敏感设备如若干工业和保健应用中的化学传感器、生物传感器和剂量计中的辐射敏感材料。这些化合物和组合物对广泛的能量来源(如热、电磁辐射、电离辐射、伽马射线、紫外线、红外线、可见辐射和X射线)都有很好的能量敏感性。

技术实现思路

[0015]在第一方面，所公开和/或要求保护的专利技术构思提供了一种能量敏感加合物，衍生自至少一种具有至少25个碳的官能化或未官能化的炔属化合物和至少一种物质。
[0016]在第二方面，所公开和/或要求保护的专利技术构思提供了一种组合物，包括衍生自至少一种具有至少25个碳的官能化或未官能化的炔属化合物和至少一种物质的能量敏感加合物。
[0017]在第三方面，所公开和/或要求保护的专利技术构思提供了一种用于检测和测量高能辐射的辐射敏感设备，所述辐射敏感设备包括辐射剂量指示器，所述辐射剂量指示器包括衍生自至少一种具有至少25个碳的官能化或未官能化的炔属化合物和至少一种物质的能
量敏感加合物。
[0018]在第四方面，所公开和/或要求保护的专利技术构思提供了一种能量敏感加合物，衍生自10,12
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种能量敏感加合物，衍生自至少一种具有至少25个碳原子的官能化或未官能化的炔属化合物和至少一种物质。2.根据权利要求1所述的能量敏感加合物，其中，所述官能化或未官能化的炔属化合物包括至少一个乙炔基部分和任选的至少一个反应性部分。3.根据权利要求2所述的能量敏感加合物，其中，所述反应性部分选自由以下组成的组：官能化或未官能化的羧基、羟基、环氧基、氨基、醛基、酮基、酰胺基、酯基、腈基、(甲基)丙烯酰基、氨基甲酸乙酯基、醚基、及其组合。4.根据权利要求3所述的能量敏感加合物，其中，所述反应性部分是官能化或未官能化的羧基部分。5.根据权利要求2所述的能量敏感加合物，其中，所述官能化或未官能化的炔属化合物包括至少两个乙炔基部分和至少一个反应性部分。6.根据权利要求5所述的能量敏感加合物，其中，所述官能化或未官能化的炔属化合物选自由以下组成的组：二十五碳二炔酸、二十六碳二炔酸、二十七碳二炔酸、二十八碳二炔酸、二十九碳二炔酸、三十碳二炔酸、及其组合。7.根据权利要求6所述的能量敏感加合物，其中，所述官能化或未官能化的炔属化合物是10,12
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二十五碳二炔酸。8.根据权利要求1所述的能量敏感加合物，其中，所述物质选自由以下组成的组：极性物质、非极性物质、有机物质、无机物质和有机金属物质。9.根据权利要求8所述的能量敏感加合物，其中，所述物质选自由以下组成的组：官能化或未官能化的脂族烃、脂环烃、杂环烃、芳烃、杂芳烃、烯烃和聚烯烃。10.根据权利要求8所述的能量敏感加合物，其中，所述物质选自由以下组成的组：有机酸、有机碱、无机酸、无机碱、络合物形成体、晶体形成体、共晶体形成体、及其组合。11.根据权利要求9所述的能量敏感加合物，其中，所述物质选自由以下组成的组：官能化或未官能化的脂族胺、脂环胺、杂环胺、芳胺、杂芳胺、及其组合。12.根据权利要求11所述的能量敏感加合物，其中，所述物质选自由以下组成的组：官能化或未官能化的烷基胺、二烷基胺、三烷基胺、季胺、吡啶、偶氮吡啶、联吡啶、嘧啶、吡嗪、哌啶、联哌啶、吗啉、及其组合。13.根据权利要求10所述的能量敏感加合物，其中，所述物质选自由无机碱组成的组。14.根据权利要求13所述的能量敏感加合物，其中，所述物质选自由以下组成的组：碱金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：O，
申请(专利权)人：埃斯普投资有限公司，
类型：发明
国别省市：