[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

说明书

本发明涉及一种用于Fe³⁺和Ag⁺识别的非对称双方酸菁化学传感器及其制备方法。非对称双方酸菁化学传感器的制备方法，包括：将2,3,3‑三甲基‑3H‑吲哚和1,4‑二溴丁烷合成N‑丁基双取代‑2,3,3‑三甲基‑3H‑吲哚季铵盐、方酸与草酰氯合成方酰氯、方酰氯与N,N‑二丙基苯胺合成N,N‑二丙基苯胺方酸半菁、N‑丁基双取代‑2,3,3‑三甲基‑3H‑吲哚季铵盐与N,N‑二丙基苯胺方酸半菁合成非对称双方酸菁。本发明的有益效果是：(1)制备的非对称双方酸菁化学传感器具有优良的光学性能，具有灵敏度高，选择性好等优点。(2)在对铁离子和银离子检测识别过程中，溶液颜色也发生变化，有利于进行比色检测。(3)本发明的非对称双方酸菁化学传感器对铁离子和银离子的识别具有良好的抗干扰性。

技术领域

本发明具体涉及一种用于Fe³⁺和Ag⁺识别的非对称双方酸菁化学传感器及其制备方法，属于化学分析测试领域。

背景技术

铁是人体中至关重要的、不可缺少的微量元素之一，无论在重要性上还是在数量上都居于首位。铁元素不仅是血红蛋白的重要组成部分，还是构成多种酶和免疫系统化合物的成分。由于铁对人体的重要作用，为此各国政府部门非常重视，采取各种有效措施来改善国民的摄铁环境，如在人们日常必须的食盐或食品中添加微量盐。然而，过多的摄入铁会在脑、肾、肝等部位聚集而引起病变。银与人民的生活密切相关，它被广泛应用于电学、摄影成像、蓄电池、医药工业及半导体等领域。然而，每年有大量的银离子被直接排放到环境中，造成浪费和环境污染。因此，准确快速地检测各种食品、水中和生理样品中铁离子和银离子的含量非常重要。近年，有关采用荧光化学传感器来识别Fe³⁺和 Ag⁺的文献已经有所报道。例如，国外的Shinhyo Bae等(Tetrahedron Letters,2007, 48,5389-5392)报道了一种通过水合肼改性的罗丹明B类Fe³⁺荧光化学传感器，虽然其选择性比较高，但是其灵敏度不甚理想。

方酸菁是由方酸与富电子芳基化合物或胺类化合物缩合生成的1,3-二取代衍生物。该类化合物的显著特征是在可见光至红外光区有狭窄而强的吸收带和较高的量子产率，这种光电特性主要来源于分子内强烈的供体-受体-供体 (donor-acceptor-donor)间的电荷迁移作用。近年来，方酸菁类化合物以其优异的光学性能、良好的光稳定性备受青睐，成为功能性染料研究的热点之一。此外，方酸菁化合物对介质较为敏感，在不同溶剂中，其光学性能差别很大，并且与某些化合物作用后其自身颜色能够发生明显变化，是构筑化学传感器的理想材料。

本发明具体涉及的一种用于Fe³⁺和Ag⁺识别的非对称双方酸菁化学传感器具有灵敏度高，选择性好等优点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决现有针对Fe³⁺和Ag⁺识别的化学传感器的不足，提供了一种用于Fe³⁺识别的非对称双方酸菁化学传感器及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的一个技术方案是：一种用于Fe³⁺和Ag⁺识别的非对称结构的双方酸菁化学传感器，该非对称结构的双方酸菁化学传感器的结构式如下：

本发明所述的一种用于Fe³⁺和Ag⁺识别的非对称双方酸菁化学传感器，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