一種用于制備廣泛pH熒光探針的有機(jī)化合物及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于制備廣泛pH熒光探針的有機(jī)化合物，所述有機(jī)化合物可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行任何比例的組合，并能夠固定在親水高聚物上進(jìn)一步制備檢測(cè)水環(huán)境酸堿度的產(chǎn)品。所述產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)對(duì)pH值的連續(xù)測(cè)定，大大提高了效率、靈敏度和重現(xiàn)性。
【專利說明】-種用于制備廣泛pH巧光探針的有機(jī)化合物及其應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及能夠測(cè)定酸堿度的有機(jī)化合物領(lǐng)域，尤其涉及一種用于制備廣泛抑 英光探針的有機(jī)化合物及其應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 酸堿度（抑值）是在各類科學(xué)研究和實(shí)際應(yīng)用中最重要的測(cè)定參數(shù)之一，因此用 于測(cè)定抑的傳感器的研制也備受關(guān)注。電化學(xué)傳感器（抑玻璃電極）是目前使用最廣泛 的抑傳感器。但是該類電化學(xué)傳感器具有許多內(nèi)在的缺陷；需要參比電極、經(jīng)常校正、阻 抗高、易破損、在高堿度情況下存在"軸誤差"等。而光化學(xué)傳感器，包括英光和吸收抑傳 感器，正好彌補(bǔ)了玻璃電極抑傳感器的不足。但是，光化學(xué)傳感器也存在它的內(nèi)在缺陷，其 中最主要的缺陷之一是測(cè)定范圍窄，每一個(gè)英光染料只能涵蓋2個(gè)抑單位。為了解決該個(gè) 問題，在光學(xué)抑傳感器的研究中，都是采用分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移（Internal化arge transfer, ICT)的響應(yīng)機(jī)理，引入多種具有不同地a值的染料，來涵蓋不同抑范圍。對(duì)于ICT類型的 抑指示劑，由于英光團(tuán)是調(diào)節(jié)不同地a值的相關(guān)基團(tuán)的一部分，具有不同地a值的相關(guān)基團(tuán) 就會(huì)影響英光團(tuán)的光學(xué)性質(zhì)，造成不同的英光激發(fā)和發(fā)射波長(zhǎng)。因此，與其相配套的儀器也 得做出相應(yīng)的改進(jìn)，使其適合具有不同激發(fā)波長(zhǎng)和發(fā)射波長(zhǎng)的傳感器。儀器設(shè)計(jì)變得更加 復(fù)雜，生產(chǎn)成本更高。
[0003] 與ICT類型的抑指示劑不同，在光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移（Photo-in化ced Electron Transfer,PET)的響應(yīng)機(jī)理中，英光團(tuán)和調(diào)節(jié)不同pKa值的相關(guān)基團(tuán)分屬兩個(gè)獨(dú)立部分，它 們的n電子不共輛，更換不同地a值的相關(guān)基團(tuán)不會(huì)影響英光團(tuán)的光學(xué)性質(zhì)。所W，所配 套的儀器只需一套固定波長(zhǎng)的激發(fā)和發(fā)射波長(zhǎng)，儀器簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本變得更低。從而彌補(bǔ)英 光光學(xué)傳感器的在酸堿度檢測(cè)方面的檢測(cè)范圍較窄的先天性的不足?；诠庹T導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移 (PET)機(jī)理的英光傳感器已經(jīng)有些報(bào)道，但所有報(bào)道的英光傳感器都只限于測(cè)定窄幅范圍 的抑值，不具有測(cè)定廣泛抑值的能力。
[0004] 為克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明公開了一種用于制備廣泛抑英光探針的有機(jī) 化合物及其應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明第一個(gè)目的是提供一種用于制備廣泛抑英光探針的有機(jī)化合物，可固定 在親水的高聚物上制成多次使用的可逆的廣泛酸堿度（pH)英光探針。
[0006] 本發(fā)明第二個(gè)目的是提供用于檢測(cè)水環(huán)境酸堿度的產(chǎn)品，是通過上述有機(jī)化合物 和作為載體的親水高聚物制備而成的產(chǎn)物加入水凝膠涂布而成，該產(chǎn)品適用于各種環(huán)境中 的酸堿度（pH)的數(shù)值的連續(xù)檢測(cè)。
[0007] 本發(fā)明第H個(gè)目的是提供用于廣泛檢測(cè)水環(huán)境中酸堿度的組合物，測(cè)量范圍可達(dá) pHl. 0-14. 0。
[0008] 本發(fā)明的第一方面是提供了一種用于制備廣泛抑英光探針的有機(jī)化合物，所述 有機(jī)化合物是在取代或未取代的苯胺或苯酷的對(duì)位引入英光基團(tuán)。所述有機(jī)化合物具有如 下結(jié)構(gòu)式I或II:
[0009]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于制備廣泛pH熒光探針的有機(jī)化合物，其特征在于，所述有機(jī)化合物具有如 下結(jié)構(gòu)式I或II :
其中 R1 選自-H 和以下吸電子基團(tuán)：-F、-Cl、-Br、-I、-CN、-C00H、-N02、-CH0、-S03H ; R2、R3、R4、R5和R6獨(dú)立地選自以下基團(tuán)：-H、C1-C6的直鏈或支鏈烷基、C1-C6的直鏈或 支鏈燒氧基； R7, R8獨(dú)立地選自-H、吸電子基團(tuán)和供電子基團(tuán)，所述吸電子基團(tuán)為：-F、-Cl、-Br、-I、 -CN、-COOH、-N02、-CHO、-SO3H ;所述供電子基團(tuán)為：-NH2、-OH、C1-C6的直鏈或支鏈烷氧基、 C1-C6的直鏈或支鏈烷基、-NHC0CH3、-C6H5 ; R9、R1(l、R11獨(dú)立地選自：-H、C1-C6的直鏈或支鏈烷基、C1-C6的直鏈或支鏈烷氧基； 其中，Y為熒光基團(tuán)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)化合物，其特征在于，所述R1選自以下基 團(tuán)：_H、-F、-Cl、-Br、-I〇
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)化合物，其特征在于，所述R2、R3、R4、R 5和R6獨(dú)立地選自 以下基團(tuán)：-H、C1-C4的直鏈或支鏈烷基、C1-C4的直鏈或支鏈烷氧基。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的有機(jī)化合物，其特征在于，所述R2、R3、R4獨(dú)立地選 自-H、-CH3、-C2H5，所述 R5 和 R6 獨(dú)立地選自以下基團(tuán)：-CH3、-C2H5、-C2H 50CH3、-CH3OCH315
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)化合物，其特征在于，所述R7、R8獨(dú)立地選自以下基 團(tuán)：-H、-F、-Cl、-Br、-1、C1-C4 的直鏈或支鏈烷基、-〇CH3。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)化合物，其特征在于，所述R7、R8獨(dú)立地選自以下基 團(tuán)：-h、-ci、-och3、-oc2h5。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)化合物，其特征在于，所述R9、R1(1、Rn獨(dú)立地選自以下基 團(tuán)：-H、C1-C4的直鏈或支鏈烷基、C1-C4的直鏈或支鏈烷氧基。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)化合物，其特征在于，所述熒光基團(tuán)Y選自以下基團(tuán)：
其中1?12、1?13、1?14、1?15、1? 16、1?17、1?18、1?19、1?2。獨(dú)立地選自-11、-011、(：1-〇6的直鏈或支鏈烷基、 C1-C6 的直鏈或支鏈烷氧基、C3-C6 的環(huán)烷基、-F、-Cl、-Br、-1、-CN、-N02、-NH2。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的有機(jī)化合物，其特征在于，所述R12、R13、R14、R 15、R16、R17、R18、 R19、R2tl獨(dú)立地選自以下基團(tuán)：-H、-OH、C1-C4的直鏈烷基、C1-C4的直鏈烷氧基、C3-C6的環(huán) 燒基、_F、_C1、_Br、_1、_CN、 _N02、_NH2。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的有機(jī)化合物，其特征在于，所述熒光基團(tuán)選自4-氨基-1，8 萘酰亞胺或羅丹明。
11. 一種用于檢測(cè)水環(huán)境酸堿度的產(chǎn)品，其特征在于，所述的產(chǎn)品通過由權(quán)利要求1所 述的結(jié)構(gòu)式I或II的化合物和作為載體的親水高聚物制備而成的產(chǎn)物加入水凝膠涂布而 成。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述親水高聚物為氨基纖維素。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述的產(chǎn)品為熒光探針或敏感膜。
14. 一種廣泛測(cè)定水環(huán)境酸堿度的組合物，其特征在于，所述的組合物包括：（1) 一種 或兩種以上結(jié)構(gòu)式I化合物和作為載體的親水高聚物制備而成的化合物；（2) -種或兩種 以上結(jié)構(gòu)式II化合物和作為載體的親水高聚物制備而成的化合物。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的組合物，其特征在于，所述的組合物包括： (1) 結(jié)構(gòu)式I化合物和作為載體的親水高聚物制備而成的化合物：結(jié)構(gòu)式I化合物中 R1 選自-F、-Cl、1、-CN、-C00H、-N02、-CHO、-SO3H ;R2、R3、R4 為-H ;R5 和 R6 獨(dú)立地選自 C1-C4的直鏈或支鏈烷基、C1-C4的直鏈或支鏈烷氧基； (2) 結(jié)構(gòu)式I化合物和作為載體的親水高聚物制備而成的化合物：結(jié)構(gòu)式I化合物中 為R1選自-H ;R2、R3、R4為-H ;R5和R6獨(dú)立地選自C1-C4的直鏈或支鏈烷基、C1-C4的直鏈 或支鏈烷氧基； (3) 結(jié)構(gòu)式II化合物和作為載體的親水高聚物制備而成的化合物：結(jié)構(gòu)式II化合物 中為其中 R7 選自 4、-(：1、-81'、-1、-〇隊(duì)-〇)011、-勵(lì)2、-〇10、-50311;所述1? 8選自4、-(：1、-81';所述的R9、R1Q、Rn為-H; (4) 結(jié)構(gòu)式II化合物和作為載體的親水高聚物制備而成的化合物：結(jié)構(gòu)式II化合物 中 R7 選自-F、-Cl、-Br、-1、-CN、-COOH、-N02、-CHO、-SO3H ;所述的 R8 為-H ;所述的 R9、R10、 R11 為-H ; (5) 結(jié)構(gòu)式II化合物和作為載體的親水高聚物制備而成的化合物：結(jié)構(gòu)式II化合物 中R7選自-H ;所述的R8為-H ;所述的R9、R1(l、R11為-H ; (6) 結(jié)構(gòu)式II化合物和作為載體的親水高聚物制備而成的化合物：結(jié)構(gòu)式II化合物 中R7選自-NH2、-0H、C1-C6的直鏈或支鏈烷氧基、C1-C6的直鏈或支鏈烷基、-NHC0CH 3、-C6H5 ; 所述的R8為-OCH3 ;所述的R9、R1Q、R11為-H ; 所述的組合物中，各化合物按質(zhì)量組合的比例為（I) : (2) : (3) : (4) : (5) : (6) = 25-35 : 10-20 : 10-20 : 10-20 : 25-35 : 10-20,所述組合物的測(cè)定范圍為 L 0-14.0。
【文檔編號(hào)】C07D311/90GK104341347SQ201410563440
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月21日
【發(fā)明者】何華瑞 申請(qǐng)人:蘇州福來茲檢測(cè)科技有限公司