[发明专利]一种基于吡咯甲川衍生物的pH比色检测分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于吡咯甲川衍生物的pH比色检测分析方法。 

背景技术

酸碱测量与现代工业、农业、医学、生物工程、环境及科学研究等领域息息相关，尤其是pH (质子浓度)的精确测量，对化学，生物学研究显得极其重要。传统的pH值的测定主要用的是玻璃电极，但由于存在电化学干扰，可能的机械损伤等缺陷而不适于活体的pH监测。 

对于大多数pH传感器来说，一个很大的问题就是检测的范围通常都是很宽的，这就导致了pH传感器的灵敏度很低(最多可以有7-8个pH单位)。很多探针也就容易受到金属离子的干扰。因此，设计合成不受金属离子干扰的，窄响应范围的，高灵敏，大幅度响应的pH传感器就成了研究的热点之一。 

近年来报道的pH sensor有9-环庚三烯芴衍生物(Organ. Lett. 2005 7(17) 3669-3672 检测区间从0.97-7.06)，1,8-萘酰亚胺衍生物(J. Org. Chem. 2007, 72, 3554-3557；Macromolecules 2011, 44, 5612-5618)等。上述几种代表性的pH 检测器虽然借助仪器可以检测H⁺，但其发生的响应并未明显到肉眼可以观测到的显著程度。除此之外，其所配套的检测仪器和监测系统也相对比较复杂，昂贵。 

随着现代科学技术的发展，尤其是在现代生命科学、环境科学和高科技领域的迅速发展，用传统的玻璃电极进行pH测量，尤其在弱酸性条件下进行测量时往往会产生一定的困难。因此研发灵敏度高、响应速度快、变化明显、普适性强、操作方便的新型pH传感器具有非常重要的意义。 

发明内容

    本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种新型的、基于吡咯甲川衍生物的、高灵敏、快速响应的、不受常见金属离子干扰的pH比色检测分析方法。 

基于吡咯甲川衍生物的pH比色检测分析方法是将吡咯甲川衍生物用有机溶剂配置成1×10^-5 mol/l的标准检测溶液，用移液枪量取2.7毫升该标准检测溶液加入比色皿中，测定标准检测溶液的紫外吸收光谱，再用移液枪量取0.3毫升酸性待检溶液加入比色皿中，振荡使其混合均匀，测定混合溶液的紫外吸收光谱，滴定酸性待检溶液的pH值，该pH值加1即为混合溶液的pH，得出吡咯甲川衍生物的紫外光谱曲线和酸性待检溶液pH的对应关系，实现对pH的定量检测分析。 

所述的吡咯甲川衍生物的分子结构通式为： 

其中R₁为H、C₁-C₁₀的烷基、C₁-C₁₀的卤素部分取代及全取代的烷基、C₁-C₁₀的烷氧基、氟、氯、溴、碘、苯基、苯乙炔基以及带有烷基、烷氧基或卤素的苯基或苯乙炔基、联苯基或者取代的联苯基；R₂为H、C₁-C₁₀的烷基、C₁-C₁₀的卤素部分取代及全取代的烷基、C₁-C₁₀的烷氧基、氟、氯、溴、碘、苯基及带有烷基、烷氧基或卤素的苯基、联苯基或者取代的联苯基；且分子结构式中取代基R₁和R₂的位置为邻位、间位或者对位。

所述的有机溶剂为：丙酮、四氢呋喃、1,4-二氧六环、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中的一种或多种。 

所述的待检溶液为稀盐酸溶液、稀硫酸溶液、化工厂的酸性污水、采集的酸雨样品、酸性气体收集液或土壤浸出液。 

本发明中避免了使用传统的玻璃电极，所使用的吡咯甲川衍生物化学稳定性好、对H⁺具有非常敏感的响应能力、对溶剂极性不敏感、比色检测操作方便、比色反应变色速度快、变化幅度大、肉眼可辨、解决了现有的pH检测器在弱酸条件下效果不理想的问题。 

附图说明

图1为吡咯甲川衍生物1的结构式及其在不同[H⁺]浓度下的紫外光谱图； 

图2为吡咯甲川衍生物2的结构式及其在不同[H⁺]浓度下的紫外光谱图； 

图3为吡咯甲川衍生物3的结构式及其在不同[H⁺]浓度下的紫外光谱图；