[发明专利]对苯胺类化合物有传感功能的荧光传感材料、方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种对苯胺类化合物有传感功能的荧光传感材料，方法及其 在苯胺类化合物检测方面的应用，属于检测苯胺化合物的传感材料领域。

背景技术

中国环境污染物名单中包括14个类别，68种有毒化学物质，其中苯胺 类化合物(ANI)是其中一类，共包含3种物质。苯胺类化合物包括苯胺及 衍生物，二硝基苯胺，对硝基苯胺，2，6-二氟硝基苯胺等。这类污染物可 经由呼吸道，皮肤，眼睛接触或误食而使人体中毒，早期中毒徵候为头痛，恶 心，有时会呕吐或喉咙干涩。低浓度中毒(1)会造成血液携氧能力降低(变性 血红素血症)，皮肤呈现灰蓝色发绀现象。(2)对於中枢神经症状为虚弱、暴 躁、头晕、耳鸣、困倦、呼吸急促、神经障碍、昏迷，甚至全身痉挛。(3) 心脏效应的症状为心传导阻断，心跳不规则及失去意识。高浓度中毒可能造 成呼吸衰竭和呼吸麻痹而造成窒息死亡。

ANI广泛用于医药、农药、染料、炸药及其他化工产品的生产。近年来， 沿江化工厂增多，这类化合物的生产量日益增大，产生的废水和排出的废气 也相应增加。建立针对ANI的简单、快速、有效的检测方法是实现对环境污 染有效的控制、管理和预警的重要内容。ANI的分析方法主要是将亚硝酸盐 氧化成偶氮类物质，利用紫外分光光度法对其分析。这种分析方法不仅灵敏 度低，而且需要复杂的前处理过程。

目前，各国科技工作者都在关注和开发新的监测技术和方法。ANI监测 用的仪器主要有气相色谱、高效液相色谱、紫外-可见分光光度计极谱仪、 傅里叶红外色质联用仪等。但这些方法存在着处理比较复杂和稳定性不足等 缺点，不能满足现场快速检测的需要。

本发明拟提供一类含吡啶化合物的传感材料，利用芳基吡啶化合物与苯 胺类化合物在紫外光照射条件下发生电荷转移，通过荧光淬灭来实现对苯胺 类化合物的识别，从而引导出本发明的构思。

发明内容

综上所述，针对目前已有的检测手段检测慢、前处理复杂、仪器昂贵、 选择性差和灵敏度不高等缺点。本发明的目的在于提供一类对苯胺类化合物 有传感功能的荧光传感材料，拓宽苯胺类化合物的检测方法。

首先本发明提供了一种有效检测含ANI的传感材料。

一种检测苯胺类化合物的传感材料，其特征在于芳基与吡啶基相连形成 荧光传感材料，所述的传感材料包括线型、星型或树枝状芳基吡啶化合物及 在芳基或吡啶基上进一步功能化构建成的寡聚物和聚合物。其结构通式如图 1所示。吡啶单元的个数为从1-150的正整数。

所述的荧光传感材料为线型芳基吡啶，结构通式表示为：

线型荧光传感材料的吡啶单元的个数为1-2的小分子化合物或以其共聚 单元的聚合物。

其中芳基可以是给电子的三芳胺和取代的三芳胺、二芳胺和取代的二芳 胺、咔唑和取代的咔唑、吡咯、苯、联苯、萘、蒽、菲、芘、芴、联芴、螺 芴、吲哚咔唑、噻吩、联噻吩、并噻吩、呋喃、咪唑、吩噻嗪、三嗪、吖啶、 噻唑、苯并噻二唑、苯并硒二唑、噻吩并吡嗪和喹喔啉中的任意一种。

上述的芳基上取代基，其特征在于还包括所列芳基的衍生物。包括芳基 上含有烷基、烷氧基、烷硫基、脂肪胺基、羧基、磺酸基、硼酸基、氰基、 硝基、氨基、铵基、氢原子、氯原子、溴原子、碘原子和酯基，还包括三芳 胺、二芳胺、咔唑、吡咯、苯、联苯、萘、蒽、菲、芘、芴、联芴、螺芴、 吲哚咔唑、噻吩、联噻吩、并噻吩、呋喃、咪唑、吩噻嗪、三嗪、吖啶、噻 唑中的一种。

所述的荧光传感材料，其中吡啶单元的个数为从1-150的正整数。所述 的荧光传感材料，星型或树枝状传感材料的吡啶单元的个数为3-150个。优 选的寡聚物和聚合物荧光传感材料，其中吡啶单元的个数为2-150正整数。

所述的荧光传感材料，其特征在于该荧光聚合物对苯胺、对硝基苯胺、 邻硝基苯胺、对甲基苯胺、邻硝基苯胺等苯胺类化合物具有传感功能。最优 选的是对苯胺传感效果最佳。

所述的寡聚物及聚合物荧光传感材料，其特征是：相关寡聚物和聚合物 的结构式如下：