[发明专利]一类席夫碱化合物及其检测苯胺类化合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种荧光席夫碱类化合物及其在检测苯胺类化合物的应用，属有机荧光传感器材料的制备领域。 

背景技术

苯胺及其衍生物除广泛应用于化工、印染、橡胶和制药等工业生产外，还是合成药物、染料、炸药等重要原料。随着精细化工行业的迅速发展对苯胺类化学品的需求量呈明显上升趋势。因苯胺及其衍生物可以通过吸入、食入或透过皮肤吸收而导致中毒；主要使氧和血红蛋白变为高铁红蛋白，影响组织细胞供氧而造成窒息；另外苯胺类化合物还具有致癌和致突变的作用。但是苯胺类化合物在生产过程中常随废水排放，并残留在环境中。这类化合物是构成有毒有害废水的重要成分之一，是水体污染的一项重要指标。因此，分析环境样品中的苯胺类化合物是非常重要的，建立一种简单易行的快速测定方法，已成为环境监测工作亟待解决的问题之一。 

目前常用的用于检测苯胺的方法主要有气相色谱-质谱连用技术，高效液相色谱-溶出伏安法，电致发光和分光光度法等。其中，气相色谱-质谱技术设备比较复杂，显然不适合现场快速检测；高效液相色谱-溶出伏安法设备复杂且繁琐，检测周期长；电致发光方法制备工艺复杂，器件稳定性差；传统的N-(1萘基)乙二胺分光光度法试剂难得，显色反应也十分缓慢，显色条件比较苛刻，更不能满足现场的快速测定。由于荧光传感器具有快速响应、操作简单、选择性高、检测限量低、信号直观简单、干扰小和易于辨别等优点，因而适合用于苯胺检测。 

目前，有机荧光传感材料大多存在聚集态下存在荧光淬灭的现象，特别是对于一维链状或者二维平面共轭有机分子，固态时极易形成面对面排布的H聚集，增加了激发态能量非辐射耗散的途径，因而固态下荧光存在不同程度的淬灭或无荧光。但是作为荧光传感材料，由于溶液中的传感主要受限于近独立的传感分子本身的传感性能，而其薄膜反映的相互堆砌在一起的传感分子构建的二维的或多维的的传感膜的性。传感膜中激子的迁移速率要比溶液中大得多，因此和溶液传感相比，其薄膜的性能包括传感灵敏度和速率都会大大由于溶液中的传感性能。所以寻找固态下可有效抑制聚集诱导荧光淬灭的和良好的传感性能的有机荧光传感材料具有重要的研究价值和应用价值。 

考虑到由水杨醛及其衍生物和胺类化合物形成的席夫碱化合物分子结构中包含由羟基和碳-氮双键形成分子内氢键组成的“潜在的六元环”结构。该类结构有望可以有效降低材料聚集态荧光淬灭现象。且其合成方法简单，化学修饰性强，通过引入不同结构的多胺，或改变芳基结构，或引入不同的吸电子基团或给电子基团，可以得到一系列固态发光性能良好的材料。该类材料可以和苯胺发生氢键相互作用作用，引起荧光淬灭进而达到检测苯胺的目的。 

发明内容

本发明目的在于提供一种席夫碱化合物及其检测苯胺类化合物的方法。本发明提供的席夫碱化合物的制备方法简单、产率高、易分离、纯度高，所得席夫碱化合物对苯胺的响应灵敏，可以快速准确地检测气相中的苯胺。 

本发明提供的一类用于检测苯胺的席夫碱类化合物，其特征在于所述的席夫碱类化合物是由具有含邻位羟基的芳香醛类化合物与单胺或多胺反应所制得的，其结构通式如图1所示。 

图1中n₁为1-100的整数，n₂为1-6的整数。R为脂肪烃取代基或芳香取代基以及含杂原子取代的脂肪烃基或芳香烃基；R₁，R₂为吸电子基团(如硝基，羰基、氰基、羧基、三氟甲基、酯基等)或给电子基团(如烷基，烷氧基，羟基、烷硫基、胺基等)。 

所述的单胺或多胺为脂肪胺或芳香胺。 

所述的苯胺类化合物可以为苯胺，硝基苯胺，溴苯胺，氯苯胺，烷基取代苯胺等。 

所述的对苯胺类化合物有荧光响应的席夫碱化合物在溶液中不发光或发光较弱。而在无苯胺类物质存在的条件下，其固态薄膜或粉末的荧光发光性能稳定；在苯胺存在的条件下，其荧光强度发生变化，一般表现为荧光淬灭。根据其荧光强度的变化即可实现对苯胺类化合物的检测。 

所述的对苯胺有荧光响应的席夫碱化合物，其特征在于席夫碱类化合物与苯胺类化合物间的作用力为分子间作用力，主要为氢键和疏水-疏水相互作用。其中氢键来自苯胺的N-H键与羟基的O或席夫碱C＝N的N之间的相互作用；而苯胺类化合物中的苯环与席夫碱类化合物中的芳基之间具有π-π相互作用为疏水-疏水相互作用。作用的结果导致席夫碱化合物的分子间氢键被破坏，固态荧光迅速淬灭。