[发明专利]一种金属铂的吡啶炔配合物气体敏感材料

说明书

技术领域

本发明属于化学传感器中的一个门类气体传感器研究体系，识别和检测挥发性有机化合物的检测技术领域。具体涉及一种金属铂的吡啶炔配合物气体敏感材料，利用显色来裸眼识别，并通过光谱变化进行气体传感，实现快速识别与检测。

背景技术

挥发性有机化合物是一类重要的空气污染物，他们各自的浓度并不高，但种类多，故总称为挥发性有机化合物。挥发性有机化合物中除甲醛外，常见的还有苯、甲苯等苯系物，三氯乙烯、三氯甲烷、二异氰酸酯类等。随着人民生活水平的不断提高，对居室进行不同程度的装修在城市居民中已成为一种趋势。许多建筑材料都会产生挥发性有机化合物，例如，胶合板、聚苯乙烯泡沫塑料、地板材料、粘合剂，油漆、涂料、有机溶剂；另外，清洁剂、化妆品、石油及其燃烧产物、农药的使用也是挥发性有机化合物的另一主要来源。随着人们对环保的日益重视，对这些有毒、有害气体的探测，以及对大气污染、工业废气的监测和对食品和居住环境质量的检测都对气体传感器提出了更高的要求。因此对气体传感器的研究和开发也越来越重要。深入研究和掌握有机、无机、生物和各种材料的特性及相互作用，理解各类气体传感器的工作原理和作用机理，正确选择各类传感器的敏感材料，灵活运用微机械加工技术、敏感薄膜形成技术、微电子技术、光纤技术等，使传感器性能达到最优是气体传感器的发展方向。研制能够同时监测多种气体的敏感材料以及智能气体传感器是该领域正在兴起的研究热点之一。

发明内容

本发明的目的是选择适当的或开发新的材料，提供一种气体敏感材料显色化合物，识别并检测挥发性有机化合物。

气体敏感材料是以各种指示剂分子、染料分子、荧光物质为存在方式，感应荧光猝灭、光谱、光强的变化。

本发明包括如下技术方案：本发明制备的一种金属铂的吡啶炔配合物气体敏感材料该材料化学式为C₄₄H₃₈N₆Si₂Pt。

该气体敏感材料的制备方法，该方法包括如下步骤：5，5-二三甲基硅乙炔-2，2联吡啶与二甲亚砜氯化铂反应的产物，经纯化后再与5-乙炔-2，2联吡啶反应，最后得到目标产物。

该气体敏感材料的用途，用于挥发性有机化合物的识别和检测。

该气体敏感材料与挥发性有机化合物相互作用显色时，主要是该材料分子结构中吸收了不同的挥发性有机化合物形成氢键而改变铂原子之间的距离，引起分子中的电荷分布的变化而使其荧光发射光谱发生位移引起颜色变化，以此达到裸眼识别。用光脉冲照射时，气体敏感材料会发射不同频率的光，检测其发射的光，可识别挥发性有机化合物。所合成的气体敏感材料的结构可以通过元素分析，质谱，核磁共振，紫外可见吸收光谱等方法来表征。

本发明发现了该气体敏感材料对挥发性有机化合物具有良好的识别和快速检测作用。是一种良好的有机气体敏化材料，其灵敏度和选择性等性能都很突出。

具体实施方式

步骤1：5，5-二三甲基硅乙炔-2，2联吡啶的制备。取当量的三甲基硅乙炔与5，5-二溴-2，2联吡啶，5％-10％mol二三苯基膦氯化钯，5％-10％mol碘化亚铜，在100ml四氢呋喃，三乙胺混合溶剂中，搅拌10-15小时。再用硅胶柱分离得到产物。产率80％。

步骤2：(5，5-二三甲基硅乙炔-2，2联吡啶)二氯化铂的制备。取当量的步骤1的产物与二甲亚砜氯化铂在乙腈中加热回流3-5小时。再用硅胶柱分离得到产物。产率75％。

步骤3：目标化合物的制备。取当量的步骤2产物与5-乙炔-2，2联吡啶，3％-5％mol碘化亚铜，在50ml二异丙胺与二氯甲烷中，搅拌10-15小时。再用硅胶柱分离得到产物。产率65％。

步骤4：将步骤3产物双联吡啶炔铂化合物分别在丙酮，正己烷，乙酸乙酯，三氯甲烷，四氢呋喃等挥发性有机气体中放置，即可观察到其固体颜色的变化。浅黄，浅红，棕黄，红色，深红，棕色。

步骤5：将步骤3产物双联吡啶炔铂化合物分别在丙酮，正己烷，乙酸乙酯，三氯甲烷，四氢呋喃等挥发性有机气体中放置后，分别进行荧光光谱测定。可以观察到在吸收丙酮后，其荧光光谱的最大发射波长是562nm，吸收正己烷后，其荧光光谱的最大发射波长是617nm，吸收乙酸乙酯后，其荧光光谱的最大发射波长是660nm，吸收三氯甲烷后，其荧光光谱的最大发射波长是729nm，吸收四氢呋喃后，其荧光光谱的最大发射波长是746nm。

本发明所描述的气体敏感材料可以运用于识别挥发性有机化合物的传感体系，可以快速简单有效地用于室内外空气，环境污染源，以及工业生产中气态物质等判别和检测。在日常生活，工业过程检测及控制，以及在线“三废”监测方面具有广泛应用前景。