[发明专利]一种用于Fe3+和Ag+识别的非对称双方酸菁化学传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种用于Fe³⁺和Ag⁺识别的非对称双方酸菁化学传感器，其特征是：该非对称双方酸菁化学传感器结构式如下：

2.权利要求1所述的一种用于Fe³⁺和Ag⁺识别的非对称双方酸菁化学传感器的制备方法，其特征是：包括以下步骤：

(1)N-丁基双取代-2,3,3-三甲基-3H-吲哚季铵盐的合成

称取2,3,3-三甲基-3H-吲哚、1,4-二溴丁烷(二者摩尔比为2：1)以及50ml甲苯加入三口烧瓶。用恒温加热磁力搅拌器加热回流搅拌，并通入氮气保护，反应持续36小时。停止后冷却至室温，有少量固体析出。旋蒸蒸去溶剂后，加入乙醚将固体洗出，过滤并用乙酸乙酯洗涤多次，然后烘干得紫红色固体。未经进一步提纯，直接进行下步反应。

(2)方酰氯的合成

称取一定量方酸，并量取四氯化碳和N,N-二甲基甲酰胺(体积比为200：1)一同加入三口烧瓶中，并用冰水浴冷却至10℃以下。将草酰氯(与方酸的质量比3：1)加入到烧瓶中，立刻有气泡产生。加回流冷凝管并置于50℃的水浴中加热搅拌，大量气泡随着反应溢出。反应1h后，溶液呈亮黄色。反应持续3h后，白色固体(方酸)完全反应完，气泡也不再产生，停止反应。将产物旋蒸，得到黄色液体，放入冰水浴中冷却，不久液体就凝固成黄色晶体，即方酰氯粗产品。

(3)N,N-二丙基苯胺方酸半菁合成

称取一定量步骤(2)中合成好的方酰氯，加入无水氯化铝(方酰氯与无水氯化铝质量比1：1)、N,N-二丙基苯胺(摩尔数与方酰氯相同)和70mL二氯甲烷到三口烧瓶中，加热回流搅拌8h后停止反应。将反应液过滤，用二氯甲烷淋洗多次，将所得的液体旋蒸得到粘稠状黄色固体。继续加入去离子水、醋酸和浓盐酸(体积比为6：6：1)，回流2h后停止反应。将反应液倒入冰水浴中静置一夜，之后有大量黄色固体析出，过滤并用去离子水多次洗涤，最后烘干，得到N,N-二丙基苯胺方酸半菁。

(4)非对称双方酸菁染料的合成

称取步骤(1)制备的N-丁基双取代-2,3,3-三甲基-3H-吲哚季铵盐和步骤(3)制备的N,N-二丙基苯胺方酸半菁(摩尔比1：2)，以及甲苯和正丁醇(体积比为1：1)一同加入三口烧瓶中。在氮气的保护下，加热搅拌回流8h，反应过程中，反应液由红色逐渐变为深蓝色，生成的水被分水器分出。反应停止后静置冷却，将产物旋蒸后得到固体，用石油醚洗出并用乙酸乙酯淋洗多次，得亮绿色晶体。利用柱层析进行分离提纯，洗脱剂为石油醚和乙醇的混合溶剂，最后得到非对称双方酸菁染料。

3.根据权利要求2所述的一种用于Fe³⁺和Ag⁺识别的非对称双方酸菁化学传感器的制备方法，其特征是：所述的步骤(4)中洗脱剂石油醚和乙醇的体积比为12:1。

4.权利要求1所述的非对称双方酸菁化学传感器的应用，其特征是：所述的化学传感器能用于检测识别溶液中的Fe³⁺和Ag⁺。