本发明专利技术涉及一种对苯胺类化合物有传感功能的荧光传感材料、方法及应用。其特征在于芳基与吡啶基相连形成荧光传感材料，所述的荧光传感材料包括线型、星型或树枝状芳基吡啶，吡啶单元的个数为从１－１５０的正整数。制备步骤包括合成芳基硼酸或硼酯化合物和芳基吡啶化合物两步。本发明专利技术提供的荧光传感材料用于检测苯胺类化合物。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种对苯胺类化合物有传感功能的荧光传感材料，方法及其 在苯胺类化合物检测方面的应用，属于检测苯胺化合物的传感材料领域。
技术介绍
中国环境污染物名单中包括14个类别，68种有毒化学物质，其中苯胺 类化合物(ANI)是其中一类，共包含3种物质。苯胺类化合物包括苯胺及 衍生物，二硝基苯胺，对硝基苯胺，2， 6-二氟硝基苯胺等。这类污染物可 经由呼吸道，皮肤，眼睛接触或误食而使人体中毒，早期中毒徵候为头痛，恶 心，有时会呕吐或喉咙干涩。低浓度中毒(l)会造成血液携氧能力降低(变性 血红素血症)，皮肤呈现灰蓝色发绀现象。(2)对於中枢神经症状为虚弱、暴 躁、头晕、耳鸣、困倦、呼吸急促、神经障碍、昏迷，甚至全身痉挛。(3) 心脏效应的症状为心传导阻断，心跳不规则及失去意识。高浓度中毒可能造 成呼吸衰竭和呼吸麻痹而造成窒息死亡。ANI广泛用于医药、农药、染料、炸药及其他化工产品的生产。近年来， 沿江化工厂增多，这类化合物的生产量日益增大，产生的废水和排出的废气 也相应增加。建立针对ANI的简单、快速、有效的检测方法是实现对环境污 染有效的控制、管理和预警的重要内容。ANI的分析方法主要是将亚硝酸盐 氧化成偶氮类物质，利用紫外分光光度法对其分析。这种分析方法不仅灵敏 度低，而且需要复杂的前处理过程。目前，各国科技工作者都在关注和开发新的监测技术和方法。ANI监测 用的仪器主要有气相色谱、高效液相色谱、紫外-可见分光光度计极谱仪、 傅里叶红外色质联用仪等。但这些方法存在着处理比较复杂和稳定性不足等 缺点，不能满足现场快速检测的需要。本专利技术拟提供一类含吡啶化合物的传感材料，利用芳基吡啶化合物与苯5胺类化合物在紫外光照射条件下发生电荷转移，通过荧光淬灭来实现对苯胺 类化合物的识别，从而引导出本专利技术的构思。综上所述，针对目前已有的检测手段检测慢、前处理复杂、仪器昂贵、 选择性差和灵敏度不高等缺点。本专利技术的目的在于提供一类对苯胺类化合物 有传感功能的荧光传感材料，拓宽苯胺类化合物的检测方法。首先本专利技术提供了一种有效检测含ANI的传感材料。一种检测苯胺类化合物的传感材料，其特征在于芳基与吡啶基相连形成 荧光传感材料，所述的传感材料包括线型、星型或树枝状芳基吡啶化合物及 在芳基或吡啶基上进一步功能化构建成的寡聚物和聚合物。其结构通式如图1所示。吡啶单元的个数为从1-150的正整数。所述的荧光传感材料为线型芳基吡啶，结构通式表示为线型荧光传感材料的吡啶单元的个数为1-2的小分子化合物或以其共聚单元的聚合物。其中芳基可以是给电子的三芳胺和取代的三芳胺、二芳胺和取代的二芳 胺、咔唑和取代的咔唑、吡咯、苯、联苯、萘、蒽、菲、芘、芴、联芴、螺 芴、吲哚咔唑、噻吩、联噻吩、并噻吩、呋喃、咪唑、吩噻嗪、三嗪、吖啶、 噻唑、苯并噻二唑、苯并硒二唑、噻吩并吡嗪和喹喔啉中的任意一种。上述的芳基上取代基，其特征在于还包括所列芳基的衍生物。包括芳基 上含有垸基、烷氧基、烷硫基、脂肪胺基、羧基、磺酸基、硼酸基、氰基、 硝基、氨基、铵基、氢原子、氯原子、溴原子、碘原子和酯基，还包括三芳 胺、二芳胺、咔唑、吡咯、苯、联苯、萘、蒽、菲、芘、芴、联芴、螺芴、 吲哚咔唑、噻吩、联噻吩、并噻吩、呋喃、咪唑、吩噻嗪、三嗪、吖啶、噻 唑中的一种。所述的荧光传感材料，其中吡啶单元的个数为从1-150的正整数。所述 的荧光传感材料，星型或树枝状传感材料的吡啶单元的个数为3-150个。优
技术实现思路
选的寡聚物和聚合物荧光传感材料，其中吡啶单元的个数为2-150正整数。 所述的荧光传感材料，其特征在于该荧光聚合物对苯胺、对硝基苯胺、 邻硝基苯胺、对甲基苯胺、邻硝基苯胺等苯胺类化合物具有传感功能。最优 选的是对苯胺传感效果最佳。所述的寡聚物及聚合物荧光传感材料，其特征是相关寡聚物和聚合物 的结构式如下其中Ar可以是三芳胺、二芳胺、咔唑、吡咯、苯、联苯、萘、蒽、菲、芘、芴、联芴、螺芴、吲哚咔唑、噻吩、联噻吩、并噻吩、呋喃、咪唑、吩噻嗪、三嗪、吖啶、噻唑、苯并噻二唑、苯并硒二唑中的一种。其中n为2~150 的正整数。&*也可以是三芳胺、二芳胺、咔唑、吡咯、苯、联苯、萘、蒽、 菲、芘、芴、联芴、螺芴、吲哚咔唑、噻吩、联噻吩、并噻吩、呋喃、咪唑、 吩噻嗪、三嗪、吖啶、噻唑、苯并噻二唑、苯并硒二唑中的一种。根据应用场合不同，上述聚合物荧光传感材料，其特征在于该聚合物可 以是多种单体共聚形成的多元共聚物。对苯胺类化合物有传感功能的传感材料的通用制备方法(不包括聚合物 的合成)如下步骤一 (芳基硼酸或硼酯化合物的合成)氩气下，芳基卤代垸溶于适量四氢呋喃，冷却至-78。C，加入硼酸酯(相 对于芳基卤代物2-10当量)，反应约1小时，体系自然升至室温。水淬灭反 应，二氯甲烷萃取，饱和食盐水洗，无水硫酸镁干燥。柱色谱分离制得芳基 硼酸或硼酯化合物纯品。步骤二 (芳基吡啶化合物的合成)氩气保护下，100毫升的Schlenk管中加入芳基硼酸，催化量的Pd(PPh3)4 (相对于硼酸或硼酯基团的5%当量)，K2C03 (相对于硼酸或硼酯基团的5-10 当量)，溶剂H20适量，2-溴吡啶(相对于硼酸或硼酯1-1.5当量)和适量四氢呋喃，加热至85 'C反应过夜。二氯甲垸萃取，合并有机相。水洗，饱和食盐水洗，无水MgS04干燥。柱色谱分离即可得到目标化合物。荧光传感材料制膜，既可以直接用荧光传感材料通过旋涂、滴涂、提拉，还可以通过溶剂，作为墨水打印制膜；还可以通过与惰性高分子共混的方法 制膜，所采用的高分子包括聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙 烯、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚芳醚。同时本专利技术还提供了一种利用荧光手段基于所述的荧光传感材料的检测 易苯胺类化合物的分析方法。在传感材料被合适波长的光激发后，苯胺类化 合物和荧光传感材料可发生电荷转移，通过检测传感材料的荧光强度变化即 可实现对被分析物的传感。本专利技术说提供的传感材料有如下优点1、响应快；2、选择性好；3、易 成膜；4、容易合成。本方法无需对被分析物进行预处理，无需进行标记， 可直接对痕量被分析物进行无损检测。以实施例6为例，考察了 TPA-BTD-Py与苯胺在四氢呋喃溶液中的 相互作用。TPA-BTD-Py的浓度为1(T4M，在1E1(T7M 10—6M苯胺存在下， TPA-BTD-Py的荧光峰强度最大被淬灭了 83%。而在相同条件下，对硝基苯 胺存在下，TPA-BTD-Py的荧光最大被淬灭了 8%以内。以实施例7为例闺3]，考察了 Pr-BTD-Py与苯胺在四氢呋喃溶液中的相 互作用。Pr-BTD-Py的浓度为1(T4M，在1E1(T7M 1(T6M苯胺存在下， Pr-BTD-Py的荧光峰强度最大被淬灭了约83。/。。而在相同条件下，对硝基苯 胺存在下，Pr-BTD-Py的荧光最大被淬灭了接近100%。以实施例8为例，考察了 Br-BTD-Py与苯胺在四氢呋喃溶液中的 相互作用。Pr-BTD-Py的浓度为1(T4M，在1E1(T7M~10-6M苯胺存在下， Br-BTD-Py的荧光峰强度最大被淬灭了接近100%。而在相同条件下，对硝 基苯胺存在下，Br-BTD-Py的荧光最大被淬灭了接近90%。以实施例1本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种对苯胺类化合物有传感功能的荧光传感材料，其特征在于芳基与吡啶基相连形成荧光传感材料，所述的荧光传感材料包括线型、星型或树枝状芳基吡啶，所述的荧光传感材料的通式为： ＊＊＊ 吡啶单元的个数为从１－１５０的正整数。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：贺庆国，何锦龙，程建功，陈庆，曹慧敏，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。