8H,-C(CH3)3)
[0037] ESI-MS :m/z_ = 1017,(M+Na+)
[0038]
[0039] 四、碳納米管的預(yù)處理步驟:
[0040] 6、稱取0? 2g多壁碳納米管在IOmL濃硫酸和30mL濃硝酸(體積比1: 3)的混酸 中,加熱回流6小時,離心分離傾析去除上層液體,得到沉淀物,在用去離子水反復(fù)洗滌,離 心至上層清液接近中性,在50°C的條件下烘干12h,得到酸化后的碳納米管MWCNTs-COOH。
[0041] 7、將步驟1所得物加入50mL二氯亞砜中,80°C下,回流36h,旋蒸除去二氯亞砜,得 到酰氯化的多壁碳納米管MffCNTs-COCl。
[0042] 五、復(fù)合反應(yīng)步驟(杯[4]芳烴噻二唑衍生物-多壁碳納米管的合成):
[0043] 8、用5mLN,N-二甲基甲酰胺溶解本實(shí)施例1步驟5所得物質(zhì),加入步驟2反應(yīng) 中,在60-65°C,回流36小時。依次用N,N-二甲基甲酰胺、食鹽水、二次蒸餾水洗滌除去未 反應(yīng)的反應(yīng)物,離心分離,烘干得到黑色粉末狀產(chǎn)物,即獲得杯[4]芳烴噻二唑衍生物-多 壁碳納米管。
[0044] 實(shí)施例2
[0045] 杯[4]芳烴噻二唑衍生物-多壁碳納米管測定痕量銅的電化學(xué)傳感實(shí)驗(yàn):
[0046] 實(shí)驗(yàn)儀器:CHI660C電化學(xué)分析儀
[0047] 支持電解液:配制含0. 03mol/LKI的pH為4. 5的醋酸-醋酸鈉緩沖溶液做支持電 解質(zhì)。用所配得的緩沖溶液配制1.0X104HioVL的Cu2+溶液,實(shí)驗(yàn)時,根據(jù)需要用稀釋到所 需濃度。每次實(shí)驗(yàn)前向所用溶液中通氮?dú)狻?br>[0048] 實(shí)驗(yàn)方法:差分脈沖伏安法循環(huán)伏安法
[0049] 儀器參數(shù):循環(huán)伏安法高電位:0. 6V,低電位:-0. 3V,掃描速度300mv/s ;陽極溶出 伏安法初始電位:_〇. 3V,終止電位:0. 4V,電位增量:0. 004,振幅:0. 05,脈沖寬度:0. 05,脈 沖周期:〇. 5,靜止時間:10s,靈敏度:1X 10 4
[0050] 修飾電極的制備:依次用1-6號的金相砂紙將玻碳電極表面拋光,然后在鹿皮上 依次用0. 3 ixm、0. 05 ixm的三氧化二鋁粉末拋光呈鏡面,每次拋光后分別用無水乙醇和去 離子水超聲清洗30秒。將處理好的電極在10-3mol/L的K 3Fe化抑6溶液中反復(fù)掃描,直至 氧化峰與還原峰的電位差小于80mV。每測完一組實(shí)驗(yàn)后,將電極放入不含Cu 2+離子的且pH 約為4. 5的醋酸-醋酸鈉(含0.03mol/L KI)支持電解質(zhì)液中,進(jìn)行反復(fù)循環(huán)伏安掃描,直 到?jīng)]有Cu2+離子的特征峰出現(xiàn),待下次實(shí)驗(yàn)使用。
[0051] 稱取10.1 mg杯[4]芳經(jīng)噻二唑衍生物-多壁碳納米管,分散在IOmL丙酮中,超聲 6h,可得到均一、穩(wěn)定的黑色懸濁液。采用滴涂法修飾電極,修飾前將修飾液超聲lOmin,用 微量進(jìn)樣器吸取上述懸濁液,均勻滴涂在玻碳電極的表面,然后將電極放在陰涼處自然晾 干備用。用同樣方法制得未經(jīng)修飾杯芳烴的碳納米管的修飾電極。
[0052] 如圖2、圖3所示,結(jié)果表明:杯[4]芳烴噻二唑衍生物-多壁碳納米管修飾電極 能夠測定痕量銅。
[0053] 杯[4]芳烴噻二唑衍生物-多壁碳納米管復(fù)合物測定痕量銅,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:杯 芳烴的特異識別增強(qiáng)了對Cu 2+的識別能力,電化學(xué)信號強(qiáng)度有明顯增強(qiáng),靈敏度得到大大 提高。在0. lmol/L醋酸-醋酸鈉支持電解液(pH = 4. 53)中,溶出峰電流與Cu2+濃度為 4. 0X 10 9mol/L~2. 0X 10 smol/L范圍內(nèi)成良好的線性關(guān)系。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種杯[4]芳烴噻二唑衍生物,其特征在于,所述衍生物的化學(xué)式為C54S 4N6O4H7。,以 杯[4]芳烴二溴化合物和2-氨基-5-巰基-1,3,4-噻二唑?yàn)樵虾铣?,其結(jié)構(gòu)式如下:2. -種杯[4]芳烴噻二唑衍生物-多壁碳納米管的制備方法,其特征在于,具體步驟如 下: 一、 預(yù)備步驟: (1) 合成預(yù)備好杯[4]芳烴二溴化合物,得到白色粉末(該步驟屬于成熟技術(shù)),取 〇. 7g杯[4]芳烴二溴化合物用乙腈溶解; (2) 合成預(yù)備好2-氨基-5-巰基-1,3,4-噻二唑,得到亮黃色針狀晶體(該步驟屬于 成熟技術(shù)); 二、 杯[4]芳烴噻二唑衍生物的反應(yīng)步驟: (3) 在燒瓶中,加入0. 2g的2-氨基-5-巰基-1,3,4-噻二唑通過步驟(2)處理得到 的產(chǎn)品,0. 2g無水碳酸鉀,溶解于30mL無水乙腈及30mL丙酮,油浴攪拌加熱30min ;將步驟 ⑴溶液分批加入到燒瓶中,回流加熱約48小時;反應(yīng)完全后停止加熱,冷至室溫,旋轉(zhuǎn)蒸 發(fā)除去溶劑; 三、 杯[4]芳烴噻二唑衍生物的純化步驟: (4) 將步驟(3)所得的產(chǎn)品使用二氯甲烷和飽和食鹽水萃取分液,合并有機(jī)相,用蒸餾 水洗有機(jī)相至pH為中性;無水硫酸鈉干燥24小時,過濾;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去二氯甲烷后得到深 黃色的固體粉末,為粗產(chǎn)品; (5) 將步驟(4)處理得到的粗產(chǎn)品柱色譜分離純化,得到0. 5g深黃色固體粉末,即為杯 [4]芳烴噻二唑衍生物,產(chǎn)率為63. 7% ; 四、 碳納米管的預(yù)處理步驟: (6) 稱取0. 2g多壁碳納米管在IOmL濃硫酸和30mL濃硝酸(體積比1 : 3)的混酸中, 加熱回流6小時,離心分離得到的沉淀物用去離子水反復(fù)洗滌、離心至上層清液接近中性, 于烘箱中烘干12h,得到酸化后的碳納米管MWCNTs-COOH ; (7) 將步驟(6)所得物加入50mL二氯亞砜,回流36h,懸蒸除去二氯亞砜,得到酰氯化 的多壁碳納米管MffCNTs-COCl ; 五、復(fù)合反應(yīng)步驟: (8)用5mL N,N-二甲基甲酰胺溶解步驟(5)所得物質(zhì)杯[4]芳烴噻二唑衍生物,再加 入步驟(7)得到的酰氯化的多壁碳納米管中反應(yīng),在60-65Γ,回流36小時,得到反應(yīng)產(chǎn)物, 依次用N,N-二甲基甲酰胺、食鹽水、二次蒸餾水洗滌除去未反應(yīng)的反應(yīng)物,離心分離,烘干 得到黑色粉末狀產(chǎn)物。3. -種如權(quán)利要求2所述的杯[4]芳烴噻二唑衍生物-多壁碳納米管復(fù)合物的應(yīng)用, 其特征在于,該衍生物可測定痕量的銅。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的杯[4]芳烴噻二唑衍生物-多壁碳納米管復(fù)合物的應(yīng)用,其 特征在于,所述的Cu2+為重金屬環(huán)境污染物。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種杯[4]芳烴噻二唑衍生物、杯[4]芳烴噻二唑衍生物-多壁碳納米管復(fù)合物及其制備方法和應(yīng)用。分兩大步驟進(jìn)行,第一步將2-氨基-5-巰基-1,3,4-噻二唑和無水碳酸鉀溶于無水乙腈和丙酮中,油浴攪拌加熱。一段時間后,分批加入用乙腈溶解的杯[4]芳烴二溴化合物溶液。所得粗產(chǎn)物萃取,洗至中性,干燥,過濾,分離純化。第二步將多壁碳納米管在濃硫酸和濃硝酸中加熱回流,洗滌,離心直至近中性,烘干,回流等,最后得到黑色粉末狀的杯芳烴噻二唑衍生物-多壁碳納米管復(fù)合物。利用本發(fā)明方法制備出的杯芳烴噻二唑衍生物-碳納米管復(fù)合物,表現(xiàn)出了優(yōu)異的電子傳導(dǎo)性能和識別能力,通過電化學(xué)方法可知該復(fù)合物可測定痕量銅。
【IPC分類】C07D285/135, G01N27/48
【公開號】CN105175356
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】王麗, 于濱
【申請人】同濟(jì)大學(xué)
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月17日