[发明专利]含胆固醇的共轭寡聚物单分子层荧光传感薄膜的制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明属于使用共轭寡聚物制备单分子层荧光传感薄膜材料技术领域，具体涉及到硝基芳烃类爆炸物敏感的荧光传感薄膜制备方法。 

背景技术

由于近年来硝基芳烃类爆炸物，如2，4，6-三硝基甲苯(TNT)和2，4-二硝基甲苯(2，4-DNT)的广泛使用造成了巨大危害，因此，对其实现高灵敏、选择性检测越来越受到关注。已报道的对于硝基芳烃类检测方法有色谱法，电流分析法、表面共振拉曼法、X-射线法、循环伏安法等，这些方法往往有很多的缺点，如样品的预处理非常麻烦、其他样品对于检测干扰很大、仪器非常复杂等。相对于其他方法，荧光方法由于具有高的灵敏度、对仪器要求简单等特点，愈来愈受到关注。 

陈及其合作者制备了芘修饰的钌纳米颗粒，实现了对于硝基芳烃类爆炸物的传感。张及其合作者制备了一系列化学传感器，实现了对于硝基芳烃类爆炸物的高灵敏、选择性检测。他们利用荧光共振能量转移技术等进一步来提高检测的灵敏度。发明人所在的研究小组制备了一系列以芘作为传感元素的单分子层的荧光传感器，这些薄膜无论对于气相还是水相的硝基芳烃类爆炸物都是非常敏感的。近年来，由于共轭荧光高分子具有所谓的“分子导线效应”及“超级猝灭效应”，在爆炸物检测中表现出了极大的应用前景。Swager及其合作者发展了一类侧链含刚性三维骨架的荧光共轭高分子，实现了对ppt级爆炸物的检测。Schanze及其合作者系统研究了共轭荧光高分子薄膜厚度对于爆炸物检测的影响。Nesterov及其合作者将分子印迹技术与共轭高分子相结合，提高了爆炸物检测的选择性及灵敏度。 

尽管如此，基于共轭荧光高分子的传感体系大多用于气相检测。而在地下水和海水中，实现对于硝基芳烃类爆炸物的检测对于地下爆炸物及水雷的探测具有特别的意义。同时，液相中硝基芳烃类爆炸物的检测在军事基地、军工厂等造成的危害检测中也有着非常重要的应用。Swager及其合作者利用侧链含刚性三维骨架的荧光共轭高分子实现对液相中硝基芳烃类爆炸物的检测。Trogler及其合作者制备了一系列无机共 轭荧光高分子，聚环戊二烯硅烷，并制备了一系列传感薄膜，实现了对于液相硝基芳烃类爆炸物的传感。毋庸置疑，设计、合成新型共轭荧光高分子来制备性能更为优异的荧光传感薄膜，是实现对于硝基芳烃类爆炸物灵敏检测的关键所在。 

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题在于提供了一种操作简便、反应条件温和的对硝基芳烃类爆炸物敏感的含胆固醇的共轭寡聚物单分子层荧光传感薄膜的制备方法。 

本发明所要解决的另一个技术问题在于为含胆固醇的共轭寡聚物单分子层荧光传感薄膜提供一种新用途。 

解决上述技术问题所采用的技术方案是由下述步骤组成： 

1、制备硅烷化基片 

将玻璃板裁成0.9×2.5cm²大小的矩形玻璃基片，用蒸馏水、乙醇洗涤玻璃基片，吹干后浸没在质量分数为30％的双氧水溶液与质量分数为98％的硫酸水溶液的体积比为1∶2～4的洗液中，加热洗液至80～100℃，活化1～2小时，自然冷却至室温，用二次蒸馏水洗涤玻璃基片，洗掉表面残留的洗液，用吹风机吹干，制成活化基片，将活化基片放入3-氨基丙基三甲氧基硅烷与甲苯的体积比为1∶190～210的混合溶液中，50℃加热3～6小时，取出基片，依次用甲苯、四氢呋喃洗涤，洗掉表面残留物，用吹风机吹干，制成硅烷化基片。 

上述的3-氨基丙基三甲氧基硅烷由阿法埃莎提供。 

2、制备含胆固醇的共轭寡聚物 

(1)合成2，5-二碘-1，4-二(甲氧基)-苯 

在流速为0.6～0.8mL/s的氩气条件下，将对苯二甲醚、碘酸钾、碘加入无水醋酸与质量分数为10％的硫酸水溶液的混合溶液中，对苯二甲醚与碘酸钾、碘、无水醋酸、硫酸的摩尔比为1∶0.2～0.6∶0.8～1.2∶150～190∶1～3，70℃回流反应8～14小时，过滤，干燥，制备成2，5-二碘-1，4-二(甲氧基)-苯，其反应方程式如下： 

(2)合成2，5-二碘-1，4-二(羟基)-苯 

将2，5-二碘-1，4-二(甲氧基)-苯溶解于二氯甲烷中，在-80℃条件下滴加三溴化硼，2，5-二碘-1，4-二(甲氧基)-苯与三溴化硼、二氯甲烷的摩尔比为1∶2～4∶40～80，搅拌反应10～14小时，过滤，干燥，制备成2，5-二碘-1，4-二(羟基)-苯，其反应方程式如下： 

(3)合成式I化合物