[发明专利]荧光探针聚蒽及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于分析化学领域，具体涉及具体涉及发光性的聚蒽及其制备与作为荧光探针探测苦味酸的用途。

背景技术

苦味酸(缩写为PA)，又名2，4，6-三硝基苯酚，它在室温下为略带黄色的结晶，是一种烈性炸药。苦味酸也是一种危害环境和人类健康的毒性物质，工业生产中不断排放的含有微量苦味酸的废水都会威胁人类的生存环境。因此，实时监控环境水中苦味酸的含量具有很大的意义。荧光分析法是非常适合于测试微量或痕量物质的一种方法，如果荧光物质仅仅只对一种物质产生响应，则还将具有很高的测试选择性。开发苦味酸荧光化学传感器具有很大的意义。目前用于探测苦味酸的荧光化学传感器所使用的荧光探针多为含硅聚合物(Sohn H，Sailor M J，Magde D，Trogler W C.Detection of nitroaromatic explosives based on photoluminescent polymers containing metalloles.J.Am.Chem.Soc.2003，125：3821-3830：Sohn H，CalhounR M，Sailor M J，Trogler W C.Detectionof TNT and picric acid on surfaces and in seawater by photoluminescent polysiloles.Angew.Chem.，2001，113：2162-2163；Saxena A，Fujiki M，Rai R，KwakG.Fluoroalkylated polysilane film as a chemosensor for explosive nitroaromatic compounds.Chem.Mater.，2005，17：2181-2185.)、丙烯酸共聚物(Hu Y J，Tan S Z，Shen G L，Yu R Q.A selective optical sensor for picric acid as say based onphotopolymerization of 3-(N-methacryloyl)amino-9-ethylcarbazole.Analyt.Chimica.Acta，2006，570：170-175)、荧光素聚合物(Yang X，Niu C G，Shen G L，Yu R Q.Picric acid sensitive optode based on a fluorescence carrier covalently bound to membrane.Analyst，2001，126：349-352)等，它们用作苦味酸探针，尽管具有一定的抗干扰性，但是其合成步骤冗长繁杂，而且探测灵敏性不高，探测下限最优的也不过是1.0×10^-9mol/L。综合性能不能满足实际需求。因此，目前缺乏真正具有高选择性和高灵敏性的苦味酸荧光化学传感器。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种发射荧光性的探针聚蒽及其制备方法，以及将其用作苦味酸荧光化学传感器的用途。

本发明通过化学氧化法，将蒽在硝基甲烷/卤代烷烃混合介质中进行聚合，得到发射荧光功能的聚蒽。这种聚蒽不仅具有溶解性，而且其分子结构具有高度共轭性，其分子中富含流动性电子，易与亲电子无物质发生作用，使其荧光猝灭，从而建立起苦味酸荧光化学传感器。本发明采用的具体技术方案如下：

一种荧光探针聚蒽，其结构式如下：

其中，h、i、j和k均为整数，且h+i+j+k＝1～9。

上述荧光探针聚蒽的制备方法，包括步骤：将蒽单体与路易斯酸在有机溶剂中发生聚合反应，反应结束后，所得沉淀物经过滤、洗涤、烘干后获得聚蒽粉末。

较佳的，所述路易斯酸与蒽单体的摩尔比为1～9∶1；优选为5∶1。所述蒽单体为如下结构的蒽：

较佳的，所述聚合反应时间为1～50小时；聚合反应温度为0～100℃，优选为20～80℃，更优选为50℃。

所述路易斯酸选自三氯化铁、三氯化铝和五氯化钼，优选为三氯化铁。

所述有机溶剂为硝基烷烃和卤代烷烃的混合介质，所述硝基烷烃选自硝基甲烷和硝基乙烷，所述卤代烷烃选自氯仿和二氯甲烷。所述有机溶剂进一步优选为硝基甲烷和二氯甲烷混合介质。

将蒽单体与路易斯酸在有机溶剂中发生聚合反应，具体步骤为：

1)将路易斯酸溶于硝基烷烃中；

2)将单体蒽溶解于卤代烷烃中，配制含单体的卤代烷烃溶液；