專利名稱：喹啉取代萘酐衍生物及其銥配合物及在pH值傳感中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー類熒光和磷光的PH值傳感器，屬于傳感器技術(shù)領(lǐng)域。具體來說是涉及一類喹啉取代萘酐衍生物及其銥配合物及其在pH值傳感器的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
如今，由于酸堿度在環(huán)境、日常生活和人體中的作用非常重要，比如有些酶只在某些特定的PH值下才能顯示出催化功能，實(shí)時(shí)檢測pH值已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)，到目前為止，已經(jīng)有ー些對pH值有響應(yīng)的有機(jī)小分子已經(jīng)被報(bào)道[1-3]，相對于有機(jī)小分子，基于重金屬銥配合物的PH傳感器具有較長的磷光壽命，Stoke位移大，激發(fā)和發(fā)射容易分辨等優(yōu)點(diǎn)，而且銥配合物有一定的水溶性，這對檢測體系PH值非常重要。目前檢測pH值的化學(xué)傳感器主要是通過在發(fā)光基團(tuán)上引入一些可以質(zhì)子化的官能團(tuán)，比如氨基，羧基，吡啶環(huán)等，這些基團(tuán)被質(zhì)子化后，與發(fā)光基團(tuán)之間的能量傳遞發(fā)生改變，進(jìn)而影響分子的光化學(xué)性能?；?，2’ 6’，2’’ -三聯(lián)吡啶的銥配合物的發(fā)光性能很容易受三聯(lián)吡啶上4’號位置的官能團(tuán)的影響，Licini等[4]在4’號位置引入吡啶環(huán)制得銥配合物，當(dāng)體系的酸性增強(qiáng)后，吡啶環(huán)被質(zhì)子化，使得配合物的激發(fā)態(tài)由ILCT態(tài)變?yōu)镸LCT態(tài)，當(dāng)體系的pH值小于2的時(shí)候體系的發(fā)光壽命和發(fā)射強(qiáng)度都明顯降低。ニ在4’號位置引入了苯酚基團(tuán)，利用苯酚的弱酸性，相應(yīng)的銥配合物也可以用來作為PH傳感器，當(dāng)體系的pH值大于10的時(shí)候配合物在水溶液中的顏色有淡黃色變?yōu)殚冱S色，而且配合物有新的吸收帶產(chǎn)生。Arm[5]也制備了類似的銥配合物，質(zhì)子化前后的現(xiàn)象類似。Aoki等[6]合成了ー些列三環(huán)金屬化銥配合物，在不同PH值下實(shí)現(xiàn)了銥配合物發(fā)光顏色從綠光到紅光的改變，隨著體系的pH值變大，發(fā)光由原來的綠光變成紅光，而且發(fā)射強(qiáng)度增加。Goldstein等[7]合成了一些列以三聯(lián)吡啶為配體的水溶性銥配合物，這些配合物在不同溶劑中的吸收光譜不同，呈現(xiàn)了較強(qiáng)的溶劑效應(yīng)，可用來作為PH傳感器，體系的pH值降低后，配合物上的氨基開始質(zhì)子化使得配合物的激發(fā)態(tài)發(fā)生改變，使得配合物的吸收光譜發(fā)生變化。鄰菲羅琳經(jīng)過修飾后可以得到一系列含有喹喔啉雜環(huán)的鄰菲羅琳衍生物，將這類物質(zhì)作為輔助配體制得的磷光材料對pH值有很好的響應(yīng)，而且由于該物質(zhì)可以與DNA結(jié)合，可以將其運(yùn)用到生物標(biāo)定中[8-9]。Chen等[10]合成了離子型銥配合物，由于輔助配體上裸露的氮原子較多，該配合物的質(zhì)子化分三個(gè)階段，使得物質(zhì)能檢測的PH值范圍増大，當(dāng)pH值從逐漸增大吋，物質(zhì)的紫外吸收明顯降低。目前，基于熒光小分子和重金屬銥配合物的pH傳感器已被廣泛研究，但是，目前還是存在相關(guān)的問題，比如配合物很難做到完全水溶，使得測得的PH值不是非常準(zhǔn)確，而且PH值得檢測范圍過于狹窄，發(fā)光顏色變化過于單一，這加大了市場化的難度。酸酐及其衍生物在堿性條件先容易發(fā)生水解反應(yīng)，使得原來的酸酐打開變?yōu)閮蓚€(gè)羧基的鈉鹽，由于這些特征，本發(fā)明將喹啉取代萘酐衍生物及其銥配合物用于熒光或磷光PH傳感器，開環(huán)后生成的喹啉取代萘羧基衍生物及其銥配合物，其中喹啉取代萘羧基衍生、物在不同的酸性下質(zhì)子化程度不同，而且喹啉上的N原子在酸性條件下會(huì)絡(luò)合氯化氫，通過這些特性達(dá)到對PH值的檢測。由于基于喹啉取代萘羧基衍生物的銥配合物在不同的酸性下質(zhì)子化程度不同，同樣可以達(dá)到對pH值的檢測。參考文獻(xiàn)
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發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是開發(fā)出基于喹啉取代萘酐衍生物及其銥配合物的熒光和磷光的PH值傳感器及其在檢測環(huán)境的pH值中的應(yīng)用。該熒光傳感化學(xué)器具有制備簡便，成本低廉，響應(yīng)速度快，靈敏度高以及顏色隨環(huán)境的PH值的變化而明顯變化等優(yōu)點(diǎn)，而且其發(fā)射強(qiáng)度對低值和高值PH區(qū)域呈現(xiàn)區(qū)別響應(yīng)。本發(fā)明熒光和磷光的pH值傳感器通過其溶液的顏色變化、紫外可見吸收光譜、熒光發(fā)射光譜的變化，從而達(dá)到檢測PH值的目的。技術(shù)方案本發(fā)明是利用喹啉取代萘酐衍生物及其銥配合物中萘酐在堿性條件下發(fā)生開環(huán)反應(yīng)，引起溶液的顔色、紫外可見吸收光譜和熒光發(fā)射光譜的變化，而獲得ー類基于喹啉取代萘酐衍生物及其銥配合物的熒光和磷光PH值傳感器。本發(fā)明涉及的熒光pH值傳感器以含有缺電子的萘酐和喹啉基團(tuán)作為檢測單元，萘酐容易在堿性條件下發(fā)生開環(huán)反應(yīng)，而喹啉環(huán)上的N原子容易與H+形成弱配位鍵，生成相應(yīng)的鹽；本發(fā)明涉及的磷光pH值傳感器以含有缺電子的萘酐基團(tuán)作為檢測單元，萘酐容易在堿性條件下發(fā)生開環(huán)反應(yīng)，弓丨起銥配合物的共軛度的變化，引起溶液的顔色、在水中的溶解度、紫外可見吸收光譜和熒光發(fā)射光譜的變化，實(shí)現(xiàn)對PH值的檢測，從而實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的目的。本發(fā)明ー種喹啉取代萘酐衍生物及其銥配合物具有下述式(I)或式(II)的結(jié)構(gòu)
權(quán)利要求
1.一種喹啉取代萘酐衍生物及其銥配合物，其特征是該衍生物及其銥配合物具有下述式⑴或式(II)的結(jié)構(gòu)
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于喹啉取代萘酐衍生物及其銥配合物，其特征是在所述的式(I)和式(II)的化合物中，芳基或取代芳基是苯、萘、蒽、菲、芘、茈、芴、螺芴的芳香化合物及含其取代基的衍生物；雜環(huán)芳基或取代雜環(huán)芳基是呋喃、噻吩、咔唑、硅芴、磷芴、吖啶、吖啶酮或吩噻嗪。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于喹啉取代萘酐衍生物及其銥配合物，其特征是芳基或雜環(huán)芳基的取代基為齒素、燒基、燒氧基、輕基、疏基、酸胺基、芳氧基、芳香基或雜環(huán)取代基。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于喹啉取代萘酐衍生物及其銥配合物，其特征是芳基或雜環(huán)芳基的取代基的個(gè)數(shù)為單個(gè)或多個(gè)。
5.一種如權(quán)利要求I所述的喹啉取代萘酐衍生物及其銥配合物及在PH值傳感中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了喹啉取代萘酐衍生物及其銥配合物及在pH值傳感中的應(yīng)用，本發(fā)明熒光傳感化學(xué)器化學(xué)結(jié)構(gòu)可由通式(I)和通式(II)表示，其中R1，R2為氫原子，鹵原子，硝基，1至18個(gè)碳原子的直鏈、支鏈或者環(huán)狀脂肪烷基，取代烷基，烷氧基，烷硫基，芳基，取代芳基，雜環(huán)芳基及取代雜環(huán)芳基中的一種。通過傳統(tǒng)的制備銥配合物的方法，配位得到一類如式(II)所表示的基于喹啉取代萘酐衍生物的銥配合物。本發(fā)明熒光和磷光的pH值傳感器通過其溶液的顏色變化、紫外可見吸收光譜、熒光發(fā)射光譜的變化，從而達(dá)到檢測pH值的目的。
文檔編號C07F15/00GK102659766SQ20121011392
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月18日
發(fā)明者張彬, 梅群波, 童碧海, 翁潔娜, 蔣淵知, 郭遠(yuǎn)輝, 黃維 申請人:南京郵電大學(xué)