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一種對(duì)冰毒和冰毒類似物有傳感功能的熒光化合物及熒光傳感薄膜的制備和應(yīng)用_2

文檔序號(hào):8916260閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
酰亞胺-烷基酸加入到甲苯(或三氯甲烷)中,在氬氣保護(hù)下,迅速向其中 加入催化量的二氯亞砜,85°C (或60°C)下回流反應(yīng)(4~12)小時(shí),反應(yīng)結(jié)束后旋干,除去 過(guò)量的二氯亞砜和溶劑,所得到的深紅色固體化合物3,即為茈二酰亞胺-烷基酰氯,該化 合物不進(jìn)行任何處理直接用于下一步反應(yīng)。
[0047] 其中茈二酰亞胺-烷基酸、二氯亞砜和甲苯(三氯甲烷)的物質(zhì)的量之比為1 : (10~15) : (130~165)。其反應(yīng)方程式如下:
[0048]
[0049] 4)制備目標(biāo)化合物
[0050] 在氬氣保護(hù)下,將膽固醇烷基醇胺和甲苯加入到上一步盛有化合物3的燒瓶中, 攪拌使懸濁液均勻后,(85°C~95°C )下回流反應(yīng)(5~12)小時(shí),反應(yīng)結(jié)束后將混合液除 去溶劑,所得固體用四氫呋喃:丙酮=(20~100) :1為洗脫劑進(jìn)行柱色譜分離得到粉紅色 固體即目標(biāo)產(chǎn)物。
[0051] 其中,茈二酰亞胺-烷基酰氯、膽固醇烷基醇胺和甲苯的優(yōu)選物質(zhì)的量之比為1 : (2~3) : (130~135),其反應(yīng)方程式如下:
[0052]
[0053]
[0054] 步驟1)中合成膽固醇烷基醇胺時(shí),膽固醇氯甲酸酯、乙醇胺、三氯甲烷的優(yōu)選物 質(zhì)的量之比為I :1. 2 :147。
[0055] 步驟2)中合成茈二酰亞胺-烷基酸時(shí),茈酐、氨基烷酸、N-甲基吡咯烷酮的優(yōu)選 物質(zhì)的量之比為I :2. 4 :41。
[0056] 步驟3)中合成茈二酰亞胺-烷基酰氯時(shí),甲苯為優(yōu)選溶劑,茈二酰亞胺-烷基酸、 二氯亞砜和甲苯的優(yōu)選物質(zhì)的量之比為1 :12 :130。
[0057] 步驟4)中合成目標(biāo)熒光化合物時(shí),茈二酰亞胺-烷基酰氯、膽固醇烷基醇胺、甲苯 的優(yōu)選物質(zhì)的量之比為I :2. 4 :130。柱色譜分離所用洗脫劑為四氫呋喃:丙酮=20 :1。
[0058] 本發(fā)明還公開了用制得的熒光化合物制備熒光傳感薄膜的方法,包括以下步驟:
[0059] 將化合物4溶于三氯甲烷中,制備成不同濃度的儲(chǔ)備液,儲(chǔ)備液和乙醇按不同體 積比混合均勻,?。? μ L~30 μ L)儲(chǔ)備液均勻旋涂于潔凈的、活化的玻璃基片表面,室溫靜 置0. 5~6小時(shí),50°C下真空干燥24小時(shí),取出,制備得到熒光傳感薄膜,密封備用。
[0060] 經(jīng)優(yōu)選,將化合物4溶于三氯甲烷中,制備成濃度為IX l(T4m〇l/L的儲(chǔ)備液,儲(chǔ)備 液和乙醇按體積比1 :8混合均勻,取20 μ L儲(chǔ)備液均勻旋涂于潔凈的、活化的玻璃基片表 面,室溫靜置3小時(shí),50°C下真空干燥24小時(shí),取出,制備得到熒光傳感薄膜,密封備用。
[0061] 上述活化玻璃基片的方法是:
[0062] 將玻璃板裁成4cmX0. 5cm大小,浸沒(méi)在新配置的鉻酸溶液中2-3天,取出,用大量 二次水沖洗干凈,吹干后將其浸沒(méi)在98% H2SO4 (30mL)和30% H2O2 (IOmL)的混合溶液中,加 熱洗液至80~KKTC,活化1~2小時(shí),自然冷卻至室溫,冷卻后用大量二次水沖洗,吹干備 用。
[0063] 實(shí)施例1
[0064] 1)在氬氣保護(hù)下,將0.43g乙醇胺溶解于IOmL三氯甲烷中,室溫?cái)嚢柚寥芤撼示?一透明后,于冰浴下以ls/ld的速度向其中滴加膽固醇氯甲酸酯的三氯甲烷(2. 72g溶解于 60mL三氯甲烷中)溶液,滴加完后,繼續(xù)攪拌反應(yīng)24小時(shí),反應(yīng)結(jié)束后水洗三次,稀酸洗三 次,再用水洗三次,干燥,制備得白色固體,即膽固醇乙醇胺。其中,膽固醇氯甲酸酯、乙醇 胺、三氯甲烷的物質(zhì)的量之比為I :1. 2 :147。其中,m的取值為2。
[0065] 2)在氬氣保護(hù)下,將2. 46g茈酐與2. 86g 12-氨基十二酸加入25mL的N-甲基吡 咯烷酮中,ll〇°C下回流反應(yīng)24小時(shí),反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾,濾餅依次用甲醇、乙酸、甲醇,最后 用乙醚洗滌,50°C下真空干燥24小時(shí),得到暗紅色固體茈二酰亞胺-氨基烷酸。其中,茈酐、 12-氨基十二酸、N-甲基吡咯烷酮的物質(zhì)的量之比為I :2. 4 :41。其中,η的取值為11,R為 H0
[0066] 3)將2. 29g茈二酰亞胺-十二酸加入到40mL甲苯中,在氬氣保護(hù)下,迅速向其中 加入2. 54mL催化量的二氯亞砜,85°C下回流反應(yīng)4小時(shí),反應(yīng)結(jié)束后旋干,除去過(guò)量的二氯 亞砜和溶劑,所得到的深紅色固體即為茈二酰亞胺-十二酰氯,該化合物不進(jìn)行任何處理 直接用于下一步反應(yīng)。其中茈二酰亞胺-十二酸、二氯亞砜和甲苯的物質(zhì)的量之比為I :12 : 130。其中,η的取值為11,R為H。
[0067] 4)在氬氣保護(hù)下,將3. 31g膽固醇乙醇胺和40mL甲苯加入到上一步盛有化合物 3的燒瓶中,攪拌使懸濁液均勻后,85°C下回流反應(yīng)5小時(shí),反應(yīng)結(jié)束后將混合液除去溶劑, 所得固體用四氫呋喃:丙酮=20 :1為洗脫劑進(jìn)行柱色譜分離得到粉紅色固體即目標(biāo)產(chǎn)物, 其中化合物3、膽固醇乙醇胺的物質(zhì)的量之比為I :2. 4 :130,其中,m的取值為2,n的取值為 11,R 為 H。
[0068] 制得的熒光化合物的核磁氫譜數(shù)據(jù)為:? NMR(600MHz,CDCl3, δ ) :8. 66-8. 67(4 H, d, perylene), 8. 58-8. 59 (4H, d, perylene), 5. 35-5. 36 (1H, t, -C = CH), 4. 86-4. 87 (1H, t,-⑶NH), 4· 47-4. 51 (lH,m, -OCH-), 4· 19-4. 21 (2H, t, -COOCH2), 4· 14-4. 15 (2H, t, -CH2N ( C0)2), 3· 44(2Η, d, -CH2NHCO), 0· 66-2. 36(64H,m, chol)。紅外光譜數(shù)據(jù)為 IR(KBr, cm-1): 2927, 2850 (-CH2-), 1770, 1690 (imide), 1657 (C = 0), 1593 (C = C), 742 (imide) 〇
[0069] 參見圖1,為本實(shí)施例制得的熒光化合物及薄膜的激發(fā)-發(fā)射光譜圖,其中Ex (a)、 Em(a)分別為熒光化合物在三氯甲烷中的激發(fā)、發(fā)射光譜,Ex(b)、Em(b)分別為薄膜的激發(fā)、 發(fā)射光譜,從圖中可看出,其薄膜的最大激發(fā)波長(zhǎng)為467nm,發(fā)射波長(zhǎng)為678nm, Stokes位移 可達(dá)211nm〇
[0070] 參見圖2,為本實(shí)施例制得的化合物制得的熒光薄膜的掃描電鏡圖,由圖可知,膽 固醇以及長(zhǎng)鏈脂肪酸的引入促使薄膜形成纖維狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),這極大地增加了薄膜的表面 積,為快速靈敏傳感奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),而良好的通透性又為傳感的可逆性提供了有力的 保證。
[0071] 參見圖3為本實(shí)施例制得的薄膜對(duì)不同濃度的冰毒和冰毒類似物N-甲級(jí)苯乙胺 的傳感圖。所測(cè)N-甲級(jí)苯乙胺的濃度分別為6. 8ppm、13. 6ppm、20. 4ppm、27. 2ppm、34. Oppm 圖中曲線a為空白,曲線b是N-甲級(jí)苯乙胺氣體濃度為6. 8ppm的熒光發(fā)射強(qiáng)度曲線,曲線 c是N-甲級(jí)苯乙胺氣體濃度為13. 6ppm的熒光發(fā)射強(qiáng)度曲線,曲線d是N-甲級(jí)苯乙胺氣 體濃度為20. 4ppm的熒光發(fā)射強(qiáng)度曲線,曲線e是N-甲級(jí)苯乙胺氣體濃度為27. 2ppm的熒 光發(fā)射強(qiáng)度曲線,曲線f是N-甲級(jí)苯乙胺氣體濃度為34. Oppm的熒光發(fā)射強(qiáng)度曲線,說(shuō) 明該薄膜對(duì)病毒類似物N-甲級(jí)苯乙胺的檢測(cè)有很高的靈敏度。
[0072] 實(shí)施例2
[0073] 以制備乙醇胺和12-氨基十二酸為連接臂的茈二酰亞胺N-膽固醇基乙醇胺衍生 物的熒光傳感薄膜為例,其制備方法如下:
[0074] 1)在氬氣保護(hù)下,將0.37g乙醇胺溶解于IOmL三氯甲烷中,室溫?cái)嚢柚寥芤撼示?一透明后,于冰浴下以ls/ld的速度向其中滴加膽固醇氯甲酸酯的三氯甲烷(2. 72g溶解于 60mL三氯甲烷中)溶液,滴加完后,繼續(xù)攪拌反應(yīng)24小時(shí),反應(yīng)結(jié)束后水洗三次,稀酸洗三 次,再用水洗三次,干燥,制備得白色固體,即膽固醇乙醇胺。其中,膽固醇氯甲酸酯、乙醇 胺、三氯甲烷的物質(zhì)的量之比為1 :1 :147。其反應(yīng)方程式如下:
[0075]
[0076] 其中,m的取值為2。
[0077] 2)在氬氣保護(hù)下,將2. 46g茈酐與2. 70g氨基烷酸加入25mL的N-甲基吡咯烷酮 中,IKTC下回流反應(yīng)24小時(shí),反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾,濾餅依次用甲醇、乙酸、甲醇,最后用乙醚 洗滌,50°C下真空干燥24小時(shí),得到暗紅色固體茈二酰亞胺-氨基烷酸。其中,茈酐、氨基 烷酸、N-甲基吡咯烷酮的物質(zhì)的量之比為1 :2 :41。其反應(yīng)方程式如下:
[0079] 其中,η的取值為11,R為氫。
[0080] 3)將2. 29g茈二酰亞胺-十二酸加入到40mL甲苯中,在氬氣保護(hù)下,迅速向其中 加入2. 13mL催化量的二氯亞砜,85°C下回流反應(yīng)4小時(shí),反應(yīng)結(jié)束后旋干,除去過(guò)量的二氯 亞砜和溶劑,所得到的深紅色固體即為茈二酰亞胺-十二酰氯,該化合物不進(jìn)行任何處理 直接用
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