[发明专利]一种能单一选择性识别甲苯的荧光传感器的合成及应用

说明书

本发明设计合成了一种能单一选择性识别甲苯的荧光传感器，先以4,4´‑联苯二酚和六次甲基四胺为底物，在三氟乙酸溶剂中反应制得4,4´‑联苯二酚衍生物FA；再以水合肼和4,4´‑联苯二酚衍生物为底物，在无水乙醇中反应得到目标荧光传感器FB。在荧光传感器F的H₂O溶液中，分别加入甲醇、乙醇、DMSO、DMF、乙腈、丙酮、二氯甲烷、四氢呋喃、乙酸乙酯、甲苯和环己烷，发现只有甲苯的加入能使荧光传感器FB的荧光打开，因此实现了荧光传感器FB对甲苯分子的单一选择性识别。

技术领域

本发明涉及一种能够高灵敏单一选择性识别甲苯的荧光传感器的合成方法；本发明同时还涉及该荧光传感器在H₂O溶液中荧光识别甲苯的应用，属于化学合成领域、分子检测领域。

背景技术

甲苯，是一种无色、带特殊芳香味的易挥发液体。有强折光性。能与乙醇、乙醚、丙酮、氯仿、二硫化碳和冰乙酸混溶，极微溶于水。甲苯易燃，其蒸气能与空气形成爆炸性混合物，高浓度气体有麻醉性，有刺激性。它是一种工业的原料，主要用于做燃料，以及做油料等等。甲苯对人的危害很大，长期接触甲苯，容易引起血液系统的疾病，像白血病、淋巴瘤就是由于甲苯导致出来的。甲苯还会引起呼吸道的刺激，如咳嗽、流鼻涕、胸闷等等。

目前检测甲苯主要用甲苯检测仪，它是一种工业用高灵敏度、宽范围可燃气体泄漏检测仪，可以检测多达数十种可燃气体，可以检测环境中可燃气体的浓度，当甲苯检测仪检测到空气中的可燃气体的含量等于或大于报警值就会震动加声光报警。但是，甲苯检测仪操作不方便，待机时间长，灵敏度并不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种能单一选择性识别甲苯的荧光传感器；

本发明的另一目的是提供上述荧光传感器的合成方法；

本发明还有一个目的就是提供该荧光传感器的具体应用。

一、荧光传感器及其合成

本发明荧光传感器的制备方法，包括以下步骤：

（1）4,4´-联苯二酚衍生物FA的制备：以4,4´-联苯二酚和六次甲基四胺为底物，以三氟乙酸为溶剂，于135~140℃下反应70~72 h；反应结束后加入稀盐酸，搅拌抽滤，产物为橘色固体，用二甲基亚砜重结晶，得4,4´-联苯二酚衍生物；其中，底物4,4´-联苯二酚和六次甲基四胺的摩尔比为1:8~1:10。

（2）荧光传感器FB的合成：以水合肼和4,4´-联苯二酚衍生物为底物，无水乙醇为溶剂，于75~80℃下反应20~24 h，反应结束后析出橘黄色固体，抽滤，用热乙醇淋洗，所得产物即为荧光传感器FB。其中，底物水合肼和4,4´-联苯二酚衍生物的摩尔比为1:2~1:4。

上述制备的荧光传感器的分子式为：C₁₆H₁₈N₈O₂，标记为：FB，其合成路线为：

中间体FA的质谱和氢谱见图1和图2。传感器分子FB的质谱和氢谱见图3和图4。

二、荧光传感器检测甲苯的应用

1、荧光传感器FB的荧光性能

通过对传感器FB荧光性能的研究表明，荧光传感器FB在H₂O溶液中具有良好的溶解性。当激发波长为345nm时，传感器分子FB无荧光发射性能，荧光强度几乎为零。

2、荧光传感器FB荧光识别甲苯