[发明专利]一种胺基取代四苯乙烯衍生物及其制备方法和在气体检测方面的用途

说明书

本发明涉及一系列具有聚集诱导发射(AIE)特性的胺基取代四苯乙烯衍生物，并且它们的质子化形式可以用于检测氨气、联氨及胺类物质气体。通过与联氨和胺类物质气体作用，这类化合物的质子化形式会发生去质子化反应，分子结构由只含有吸电子基团(acceptor，A)的结构(A‑A结构)变为即含有吸电子结构又含有给电子基团(donor，D)的结构(D‑A结构)，荧光发射波长发生明显红移，并且在紫外灯下，发光颜色变化用肉眼清晰可见。利用这一优势，这一系列的化合物还可以用于检测食品腐烂。

技术领域

本发明涉及一种具有聚集诱导发光性质的胺基取代四苯乙烯衍生物，其制备方法和应用，尤其是其在氨气、联氨或胺类物质气体检测中的应用，属于有机荧光传感器材料领域。

背景技术

每年生产数万吨的合成胺应用于农业、制药和食品工业。生物代谢过程中的氨基酸降解也会产生生物胺和挥发性的胺类物质，所以可以通过检测食物腐烂过程中产生的胺类物质气体的浓度来检测食物腐烂。尽管胺的应用非常广泛，但挥发性胺蒸气对人体皮肤，眼睛和呼吸系统具有毒性、刺激性和腐蚀性，因此研究有效的检测方法至关重要。胺蒸气的常规检测方法有显色法、离子色谱法和电化学法，虽然检测精度高、检测限低，但它们通常需要大型仪器和复杂的设备，成本高。难以实现在日常生产生活中的快速检测。因此开发一种成本低、操作简单的检测胺类物质气体的方法至关重要，联氨的检测也存在同样的问题。

近年来，用于检测胺类物质的荧光传感器具有灵敏度高、成本低和易操作等优点，但它们中间大多数是基于聚集诱导猝灭的(ACQ)化合物，如：荧光素、罗丹明等。需要稀释在溶液中，或者分散在基质中，制作过程复杂且不能便携。因此，开发易制作的、便携性的荧光传感器引起的科研工作者的关注。

近年来，具有聚集诱导发光(AIE)特性的荧光探针显示出便携性强的巨大潜力，其在聚集状态下发光强，不需要分散在溶液或者基质材料中。在这里，我们研究了一系列基于胺基取代四苯乙烯衍生物的比率荧光探针，用于检测氨气、联氨及胺类物质气体。在食品腐烂过程中会产生一系列胺类化合物，利用这一特点，这一系列的胺基取代四苯基乙烯衍生物还可以用于检测食品是否变质。

发明内容

本发明人研究了一些化合物，制备出了一类胺基取代四苯乙烯衍生物。这类化合物的质子化形式在聚集态下对联氨和胺类物质气体敏感，通过与联氨和胺类物质气体作用，这类化合物的质子化形式会发生去质子化反应,分子结构由只含有吸电子基团(acceptor，A)的结构(A-A结构)变为既有吸电子基团(acceptor，A)又有给电子基团(donor，D)的结构(D-A结构)，在紫外灯照射下发光颜色发生明显红移(肉眼清晰可见)。并且其可以被制成试纸型比率荧光传感器，其具有方便携带，灵敏度高，成本低，检测速度快的优点。

本发明提供如下技术方案：

1、一种胺基取代四苯乙烯衍生物，其结构式如式Ⅰ所示：

其特征在于：

R₁，R₂可以相同也可以不相同，独立的为氢、烷基、胺基，其中R₁，R₂中至少有一个为胺基；

R₃，R₄可以相同也可以不相同，独立的为氢、腈基、羧基、硝基、羰基、磺酸基、酯基，其中R₃,R₄中至少有一个为腈基、羧基、硝基、羰基、磺酸基或者酯基。

所述胺基优选为二甲胺基、二乙胺基。

所述烷基优选为(C1-C6)烷基，进一步优选为(C1-C3)烷基。

上述式I化合物优选具有如下式Ia的结构：

其特征在于：