[发明专利]含二茂铁侧链的苯并菲阴离子识别剂及其应用

说明书

技术领域

本发明属于阴离子识别技术领域，特别涉及一种含二茂铁侧链的苯并菲阴离子识别剂及其应用。

背景技术

阴离子作为构成物质的重要组成部分，它广泛地存在于自然界中，对人们的生产，生理以及日常生活等方面有着重要的作用，对阴离子识别作用过程机理进行深入的探究可有助于人们了解各种生理变化过程以及为控制环境质量提供了理论依据，从而有效避免有害阴离子对人类自身和生存环境造成的不利影响。例如氟离子与生长发育及心血管系统等生命活动密切相关，医疗保健中通过在牙膏中添加氟离子能够增强牙釉质对细菌酸蚀的抵抗能力从而可预防龋齿及骨质疏松症。相反，某些心脏疾病及风湿是由于二硫酸根离子的代谢不畅引起的,还有一些摄入离子如亚硝酸根离子其在体内代谢十分困难，长存可使人体致癌，以及自来水消毒的次氯酸根阴离子，当它们在机体内的含量超出一定范围后就会对机体造成不同程度的伤害，比如诱发关节、心血管疾病等等。此外，氰离子是生产工业中毒物的主要来源，硫酸根硝酸根是酸雨形成的直接原因，阴离子对人体及环境的影响以引起关注，因此在生产生活中对阴离子有效的识别检测显得尤为迫切和重要。设计合成能够选择性识别阴离子的识别剂已成为近年来现代化学研究领域的热点之一。阴离子与阳离子识别相仿，识别剂的设计合成是离子检测的主要手段。目前，高效的阳离子识别技术已相当成熟，然而阴离子的识别研究发展相对迟缓，目前仍许多技术难点需要解决，例如更高的选择性，更低的检测限，新颖有效的识别机理等等。经过长期的深入研究，人们逐渐认识到阴离子识别的关键是受体分子的设计与合成，近年来有文献报道含胺基、酰胺基、羟基、硫脲基等识别位点的阴离子受体的合成及识别研究，但相对匮乏的阴离子识别体系以及相对较差的响应效果，要求我们对影响阴离子识别的因素能够有更深刻的认识。此外，有关多识别位点的阴离子识别剂的报道目前还比较少，尤其是，既包含有苯并菲又包含二茂铁基团的受体分子的方面的研究还未见涉足。同时在阴离子识别过程中的识别方法而言，目前采用的识别研究方法主要包括：核磁滴定分析，紫外分析，荧光分析以及电化学测试等手段，而电化学技术由于操作简单，样品用量少，实验结果精确可靠等优点被广泛于阴离子识别研究中。本专利合成了酯基与二茂铁双通道的阴离子识别剂，弥补阴离子识别体系中苯并菲类识别剂的空白，获得了更简单实用，更高效的阴离子识别剂。电化学方法研究表明，识别剂对H₂PO₄^-、AcO^-以及F^-离子都能呈现出了不同程度的电化学响应，其中，采用乙腈为溶剂以及0.1mol/L的四丁基六氟磷酸铵作为支持电解质，在识别剂浓度为5×10^-4mol/L的条件下，进行循环伏安扫描，可以获得最佳的识别效果，H₂PO₄^-对识别剂电化学响应的影响最为灵敏，且识别H₂PO₄^-浓度极限可低至5×10^-4mol/L。

发明内容

本发明的目的是提供一种含二茂铁侧链的苯并菲阴离子识别剂及其应用。

本发明的含二茂铁侧链的苯并菲阴离子识别剂的结构式为：

。

制备上述含二茂铁侧链的苯并菲阴离子识别剂的具体步骤为：

(1)2-己氧基苯酚（单醚）的合成：将1.245g（0.075mol）碘化钾、28.003g（0.165mol）1-溴己烷以及16.500g（0.15mol）邻苯二酚依此加入到盛有150mL乙醇的反应烧瓶中溶解，然后在搅拌的条件下缓慢加入25.002g（0.18mol）K₂CO₃，溶液逐渐由无色转变为粉红色，氮气吹扫反应烧瓶，并施加氮气保护，加热至80℃回流12h，室温冷却至25℃，溶液呈黄褐色，转移到布氏漏斗中，抽滤，除去固体杂质，减压旋蒸浓缩，得到黄色油状粗品。对所得粗品减压蒸馏（真空度0.5mmHg），收集130~145℃馏份，得到无色液体2-己氧基苯酚（单醚）。