[发明专利]季胺化柱[5]芳烃连续识别铁离子、氟离子和磷酸二氢根离子的应用

说明书

本发明提供了季胺化柱[5]芳烃WP5在连续荧光识别Fe³⁺、F^‑/H₂PO₄^‑的应用，即向WP5的溶液中分别加入Ca²⁺，Mg²⁺，Pb²⁺，Ni²⁺，Co²⁺，Hg²⁺，Zn²⁺，Cd²⁺，Ag⁺，Cu²⁺，Cr³⁺，Al³⁺，Ba²⁺，La³⁺，Eu³⁺，Fe³⁺的水溶液，只有Fe³⁺能使WP5的聚集态荧光完全猝灭；再向WP5‑Fe³⁺的体系中分别加入CN^‑，I^‑，F^‑，Cl^‑，N₃^‑，ClO₄^‑，H₂PO₄^‑，HSO₄^‑，SCN^‑，Br^‑，OH^‑的水溶液，只有F^‑和H₂PO₄^‑能使WP5的聚集态荧光恢复。在上述识别离子过程中，WP5对Fe³⁺，F^‑和H₂PO₄^‑均具有很高的检测灵敏度。

技术领域

本发明涉及一种季胺化柱[5]芳烃在离子检测方面的应用，尤其涉及季胺化柱[5]芳烃连续性识别Fe³⁺和F^-/H₂PO4^-的应用，属于离子检测技术领域。

背景技术

铁元素是人体必需的微量元素之一，在细胞代谢过程中发挥重要的作用。适量的铁在机体氧转运、细胞生物氧化、DNA复制及细胞增殖等方面都有重要作用，而过量的铁会引起人体健康问题，过多的铁会形成大量有毒性的自由基，产生氧化损伤。近年来，检测饮用水中较高浓度的铁离子引起人们的关注，通常使用显色法检测，或用氧化还原法测定，这些检测方法需较长的检测时间，检测效果不明显或需借助较复杂的仪器检测。

氟离子是一种非金属元素，人体储存过量的氟后，会导致氟中毒，主要表现为牙齿变黄，腿呈X型或O型，弯腰驼背或手臂只能弯不能伸，严重时会出现氟骨症，甚至完全丧失劳动能力和生活自理能力。药物只能缓解氟中毒者的病情，并不能完全治愈。因此，检测氟离子变得极为重要。

磷酸二氢根离子是生命体系的重要组成部分，在一些生命进程中发挥着信号传导和能量储存的作用。因此，对磷酸二氢根离子的检测具有重要的意义。

柱芳烃作为一类新的大环分子在主客体化学方面已经展示出非常出色的效果，其与客体分子的主客体键合作用于自组装行为均成为研究热点，且它对离子、分子识别表现出优异性，但柱芳烃的聚集态荧光及其应用很少被报道。

发明内容

本发明的目的是提供季胺化柱[5]芳烃WP5连续性识别Fe³⁺和F^-/H₂PO4^-的应用。

一、季胺化柱[5]芳烃WP5的结构和性能