[发明专利]一种荧光多功能单体及其合成方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于聚合物印迹膜材料制备技术领域，尤其涉及一种荧光多功能单体及其制备方法，与含有上述荧光多功能单体的水环境中银离子印迹聚合物膜及其制备。

背景技术

银作为一种常见的重金属，广泛地存在于自然界中。银离子化合物更是常常被应用于电子行业、摄影业、成像行业和制药业。然而银和银离子化学物的频繁使用，使得银离子对环境和人的危害越来越凸显。每年，通过工业废弃物和排放物进入到环境中的银大概有2500吨，其中150吨会进入污水处理厂的污泥，而有80吨会进入地表水，造成污染。人或动物若长期暴露在银或银离子的环境中会导致贫血症、心脏扩张、生长缓慢、胚胎毒性和肝硬化等危害。由于银离子毒性很强，在重金属里面仅次于汞，所以与汞、镉、铬(VI)、铜离子等一起被归为最高毒性类物质。因此，发展快速、灵敏、简便的检测水中的银离子的方法是非常有必要的，对环境和人体健康也有着重要的意义。

目前检测银离子的方法有很多，主要有火焰原子吸收法(FAAS)、石墨炉火焰原子吸收法(GFAAS)、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)。上述所有这些检测方法虽然灵敏度高、检测限低、线性范围宽，但它们有两个共同的缺点：一是仪器价格昂贵，运行和维护费用高；二是仪器笨重，样品需要复杂的前处理过程，操作较繁琐。因此，在保证一定检测限的前提下，更重要的是能进行快速分析、操作简单、携带方便的检测方法。在能够满足这些要求的方法中，荧光多功能单体制备的分子印迹聚合物膜以其独特优势受到了人们的广泛关注。

由于银离子本身具有重金属离子效应，它的d¹⁰的外层电子结构具有使荧光猝灭的作用，所以目前很多已报导的银离子荧光探针都是猝灭型的，只有少部分银离子荧光探针是增强型的。而且，荧光猝灭型探针容易受到实际样品中一些猝灭剂的影响而在检测中得出错误的结果，所以研发一个新的增强型的银离子荧光探针是很有意义的。将增强型银离子荧光探针与分子印迹技术相结合制备分子印迹膜，具有很大的应用前景。

分子印迹膜是由分子印迹技术和膜分离技术交叉融合的产物，是分子印迹技术研究的分支。分子印迹膜与球状、棒状分子印迹聚合物相比具有操作及实验简单、聚合时间短等特点；同生物膜相比在机械强度和稳定性方面具有优势。而PVDF膜具有较好的机械稳定性、热稳定性及过滤性能和较高的通量，是分子印迹膜体系中较为理想的商品基膜。国内对分子印迹膜已有一定的研究，但以金属离子为模板，制备带有荧光性质的印迹膜的研究相对较少。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种荧光多功能单体。

本发明的另一目的在于提供上述荧光多功能单体的合成方法。

本发明的另一目的在于提供上述荧光多功能单体在制备银离子印迹聚合物膜中的应用。

本发明的再一目的在于提供上述银离子印迹聚合物膜的制备方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种荧光多功能单体ATMIX，具有如下式Ⅰ结构：

所述的荧光多功能单体ATMIX的合成方法，包括如下步骤：

加入碳酸钾、溶剂、银离子荧光探针HTMIX和丙烯基溴，搅拌加热回流；将反应后的混合物抽滤，滤液用硅胶制成干样，以洗脱剂经硅胶层析柱纯化；旋转蒸发抽干洗脱剂，得到黄色固体，即为荧光多功能单体ATMIX。

所述的荧光多功能单体ATMIX的名称为：3',6'-bis(allyloxy)-2-((thiazol-2-yl methylene)amino)spiro[isoindoline-1,9'-xanthen]-3-one；中文：3',6'-双烯丙氧基-2-((噻唑-2-基亚甲基)氨基)螺[异二氢吲哚-1,9'-呫吨]-3-酮。

所述的溶剂优选为丙酮(Acetone)，包括可以溶解银离子荧光探针HTMIX，且不含羟基等能和乙烯基溴反应的活性基团的有机溶剂，比如DMSO(二甲基亚砜)、DMF(二甲基甲酰胺)等；

所述的银离子荧光探针HTMIX，与碳酸钾、丙烯基溴的摩尔比优选为2：5：5；

所述的银离子荧光探针HTMIX的浓度优选为45mmol/L；

所述的搅拌加热回流的条件优选为在50～57℃下搅拌加热回流20～28h；更优选为在50℃下搅拌加热回流24h；

所述的洗脱剂优选为乙酸乙酯/石油醚的体积比1：3的洗脱剂；

所述的银离子荧光探针HTMIX的合成方法，包括如下步骤：