[发明专利]一种检测环境中Pb2+的含氟荧光传感器及其制备与应用

权利要求书

1.一种检测环境中Pb²⁺的含氟荧光传感器，其特征在于，该含氟荧光传感器为2-氟-3-吡啶酯基硫桥杯[4]芳烃衍生物，其结构如下：

2.一种如权利要求1所述的检测环境中Pb²⁺的含氟荧光传感器的制备，其特征在于，该制备方法包括以下几个步骤：

(1)在氮气保护下，将硫桥杯[4]芳烃溶于干燥的CH₂Cl₂中，加入无水三乙胺，磁力搅拌下溶解，得到混合溶液A；

(2)将步骤(1)所得的混合溶液置于冰水浴中，并在混合溶液A中滴加2-氟-3-吡啶酰氯的二氯甲烷溶液，滴加完毕后，撤走冰水浴，室温下继续搅拌12h，得到混合溶液B；

(3)将步骤(2)所述的混合溶液B蒸出溶剂，剩余产物中加入氯仿，充分溶解后依次进行蒸馏水洗、无水MgSO₄干燥除水、减压蒸干，得黄色固体；

(4)将步骤(3)所得黄色固体用硅胶层析柱提纯，即得2-氟-3-吡啶酯基硫桥杯[4]芳烃衍生物，作为荧光传感器。

3.根据权利要求2所述的一种检测环境中Pb²⁺的含氟荧光传感器的制备，其特征在于，步骤(1)所述的硫桥杯[4]芳烃通过以下步骤制得：

(a)在氮气保护下，在反应器中依次加入对叔丁基苯酚、升华硫、氢氧化钠和二苯醚，搅拌，4h后升温至140℃，恒温4h后再用4h升温至230℃，然后冷却至室温；

(b)在上述反应器中加入二甲苯进行溶解，用硫酸进行洗涤，直至洗涤液不再浑浊，加入乙醇，得到白色固体，静置后抽滤，然后进行干燥；

(c)在步骤(b)所得的白色固体中加入二氯甲烷，回流加热2h，然后用蒸馏水洗涤，无水Na₂SO₄干燥除水，然后进行旋转蒸发，加入无水乙醇，静置抽滤，即得硫桥杯[4]芳烃。

4.根据权利要求3所述的一种检测环境中Pb²⁺的含氟荧光传感器的制备，其特征在于，步骤(a)中所述的对叔丁基苯酚、升华硫、氢氧化钠摩尔比为1:2:1，二苯醚的添加量为每1mol对叔丁基苯酚添加二甲醚60mL；

步骤(b)中所述硫酸的浓度为0.50mol/L；

步骤(c)中所述二氯甲烷的加入量与所述二甲醚的体积比为100：60，回流加热的温度为50℃。

5.根据权利要求2所述的一种检测环境中Pb²⁺的含氟荧光传感器的制备，其特征在于，步骤(1)所述CH₂Cl₂的加入量为每1mol硫桥杯[4]芳烃添加15mL CH₂Cl₂，无水三乙胺的加入量为每1mol硫桥杯[4]芳烃添加0.6mL无水三乙胺。

6.根据权利要求2所述的一种检测环境中Pb²⁺的含氟荧光传感器的制备，其特征在于，步骤(2)所述的2-氟-3-吡啶酰氯通过以下步骤制得：在冰水浴条件下，在反应器中加入2-氟-3-吡啶羧酸，然后加入二氯甲烷，进行充分溶解，加入草酰氯，搅拌2h，反应制得2-氟-3-吡啶酰氯。

7.根据权利要求6所述的一种检测环境中Pb²⁺的含氟荧光传感器的制备，其特征在于，所述的二氯甲烷的加入量为每1mol2-氟-3-吡啶酰氯添加20mL二氯甲烷；所述的2-氟-3-吡啶羧酸与草酰氯的摩尔比为1:1.5。

8.根据权利要求2所述的一种检测环境中Pb²⁺的含氟荧光传感器的制备，其特征在于，所述的硫桥杯[4]芳烃与2-氟-3-吡啶酰氯的摩尔比为1:2。

9.根据权利要求2所述的一种检测环境中Pb²⁺的含氟荧光传感器的制备，其特征在于，步骤(4)所述的硅胶层析柱中，采用石油醚与乙酸乙酯的混合物作为洗脱剂，其中石油醚与乙酸乙酯的质量比为1:1；

所述硅胶层析柱的大小为300～400目。

10.一种如权利要求1所述的检测环境中Pb²⁺的含氟荧光传感器的应用，其特征在于，将氟荧光传感器应用于检测环境中的Pb²⁺，检测的Pb²⁺的可识别浓度低至10^-6数量级。