[发明专利]荧光化学传感器及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种荧光化学传感器及其制备方法和用途。

背景技术

银作为一种稀贵金属，广泛应用于货币、装饰、医疗、电子工业、感光工业等诸多领域。有机环境中的银离子检测是一个重要的分析项目，对生命科学、环境科学、医学以及工业生产、资源再生利用等领域都具有重要的意义。

荧光化学传感器是依靠荧光信号为检测手段,通常有荧光的增强、猝灭或者发射波长的移动,具有方便、快捷、灵敏度高与选择性高、可以利用光纤技术实现远距离实时检测等优点,已成为光化学传感器技术研究者们备感兴趣的研究领域。由于银离子常常表现为荧光淬灭，因此利用荧光化学传感器来检测银离子是一项十分具有挑战性的工作。因此，设计一类具有高选择性、高灵敏性、高准确性的荧光化学传感器用来检测有机环境中的银离子是本领域急需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的之一在于针对现有技术的不足，提供一种荧光响应时间短、稳定性好、灵敏度高、抗干扰性高、准确性强的荧光化学传感器。

本发明的目的之二在于提供上述荧光化学传感器的制备方法。

本发明的目的之三在于提供上述荧光化学传感器的用途。

实现本发明目的之一的技术方案是：一种荧光化学传感器，该荧光化学传感器为式Ⅰ的化合物：

（Ⅰ）

式Ⅰ中：R为氢或者甲基或者乙基；X为氯、溴或者碘。

实现本发明目的之二的技术方案是：上述荧光化学传感器的制备方法，由式Ⅱ的化合物与1-(萘基-1-甲基)-1H-苯并咪唑在有机溶剂中回流反应得到；

（Ⅱ）

式Ⅱ中：R为氢或者甲基或者乙基；X为氯、溴或者碘。

所述的有机溶剂为三氯甲烷或者一氯甲烷。

其反应方程式如下：

上式中，R为氢或者甲基或者乙基；X为氯、溴或者碘。

其中式Ⅱ的化合物是由苯、1,2,4,5-四甲基苯、1,2,4,5-四乙基苯中的任一种与卤化氢（氯化氢或者溴化氢或者碘化氢）以及甲醛在冰醋酸的催化作用下反应得到。其反应方程式如下：

上式中，R为氢或者甲基或者乙基；X为氯、溴或者碘。

实际制备过程中，卤化氢可由碱金属卤盐（如氯化钠、氯化钾、溴化钠、溴化钾、碘化钠、碘化钾等）与浓硫酸反应提供，而甲醛可由多聚甲醛提供。

而1-（萘基-1-甲基）-1H-苯并咪唑则是由1-甲基萘与NBS（即N-溴代丁二酰亚胺）先反应制得1-（溴甲基）-萘，然后再由1-（溴甲基）-萘与1H-苯并咪唑在无机碱（如氢氧化钠、氢氧化钾等）的存在下反应得到。其反应方程式如下：

实现本发明目的之三的技术方案是：上述荧光化学传感器在检测银离子中的应用。

所述应用具体是将荧光化学传感器以及含有银离子的样品加入到有机溶剂中，用所述荧光化学传感器检测有机溶液中的银离子浓度。

所述的有机溶剂为乙腈和/或二氯甲烷、或者水/二氯甲烷，优选乙腈和二氯甲烷的混合溶剂。

发明具有的积极效果：（1）本发明的荧光化学传感器中的萘基为荧光发光单元，苯并咪唑基为银离子的识别基。当有机溶液中没有银离子存在时，该荧光化学传感器表现出荧光淬灭的特点。而当有机溶液中存在银离子时，识别基（苯并咪唑基）能迅速与银离子发生配位作用，导致两个萘基荧光团相互靠近，引发了基激缔合物的荧光。而其他金属离子则不能引发此种作用，从而有利于提高荧光化学传感器识别的灵敏性和选择性。（2）本发明的荧光化学传感器能在有机溶液中实现对银离子选择性荧光增强识别，而且荧光响应时间短、稳定性好、灵敏度高、抗干扰性高、准确性强。

附图说明

图1为本发明的荧光化学传感器检测不同浓度的银离子得到的荧光光谱图。图1中的纵坐标为荧光强度，单位为a.u.（即任意单位），横坐标为发射波长。图1中的三条曲线从上到下对应的银离子浓度分别为0.04mmol/L、0.02mmol/L、0。

图2为本发明的荧光化学传感器在350nm处检测出的银离子浓度与荧光强度之间的关系。图1中的纵坐标为荧光强度，单位为a.u.（即任意单位），横坐标为银离子浓度。

图3为其他共存金属离子对银离子识别的影响。图中的纵坐标为荧光强度，单位为a.u.（即任意单位），横坐标为不同的金属离子；其中银离子浓度为0.01mmol/L，其它金属离子浓度均为0.1mmol/L。

具体实施方式