[发明专利]选择性识别阴离子的长荧光寿命铕基聚合物的制备与应用

说明书

技术领域

本发明属于检测技术领域，特别涉及一种选择性识别阴离子的长荧光寿命铕基聚合物的制备与应用。

背景技术

阴离子在人体健康、环境以及生化过程等方面有着重要的作用，因此设计合成具有高选择性的阴离子传感器越来越受到人们的关注。在众多的阴离子当中，F^-在神经毒气、饮用水分析以及放射性元素铀的提纯等方面起着至关重要的作用。我们都知道，蛋白质在生命体活动中起着非常关键的作用，而蛋白质含有大量的羧基基团，因此对蛋白质中的羧基的识别和敏化研究是非常重要的。醋酸根是较为简单的羧基，研究对醋酸根的检测和识别有助于了解蛋白质中羧基的相互作用。在生命活动中，能量代谢是由三磷酸腺苷通过水解然后释放出正磷酸盐和焦磷酸盐来完成的，因此合成能够选择性识别这些阴离子的受体也是非常重要的。从以上分析结果来看，发展具有阴离子识别和敏化的分子体系对生命过程的探测是非常有意义的。

在过去的几十年里，由于荧光探针分析方法具有操作方便以及实验简单等优点而大量用于环境检测、生命科学以及新城代谢等领域，大量的荧光阴离子探针也随之报道。但是，这些报道的有机探针分子的荧光寿命都非常短（一般都为ns级），使得它们的荧光很容易受到环境和生命体自发光和光散射的影响，从而降低识别能力。为了解决这个问题，具有长荧光寿命（一般为ms级）的铕、铽化合物逐渐在荧光阴离子探针领域得到关注。Lin J.T等（Lin,J.T.；Wang,Q.M.；Tan,C.L.；Chen,H.Y.Synth.Met.2010,160,1780-1786.）报道了一系列菲罗啉咪唑基的铕、铽配合物，由于配合物中的咪唑基上的N-H与阴离子形成氢键后能够通过微扰铕、铽离子的f-f轨道而使配合物荧光发射改变，从而能够有效检测F^-、CH₃COO^-和HSO₄^-。爱尔兰都柏林大学圣三一学院的Gunnlaugsson T等（Santos,C.M.G.and Gunnlaugsson,T.Dalton Trans.2009,4712-4721.）合成了一系列环多胺为配体的Tb³⁺配合物荧光探针，通过氢键作用和Tb³⁺与阴离子的潜在配位作用使得这些配合物能够有效检测CH₃COO^-和H₂PO₄^-。

到目前为止，大量的荧光阴离子传感器已见报道，但大部分都是基于有机小分子的传感器，而对于聚合物基荧光阴离子传感器的报道却很少。近来，由于聚合物基传感器具有强的吸光能力、分子导线效应以及优良的成膜性能而备受关注。Sakai,R等（Sakai,R.;Okade,S.Barasa,E.B.et al.Macromolecules2010,43,7406-7411.）设计合成了一个含有脲基的聚合物传感器，该聚合物是一个很优越的阴离子受体，能够通过比色分析有效地检测阴离子。Ding J.F.等（Ding,J.F.and Day,M.Macromolecules2006,39,6054-6062.）设计合成了一个共轭聚合物荧光传感器（FPAEOx），该传感器能够对F^-进行选择性识别。然而，这些聚合物传感器的荧光寿命都比较短，对于一些特殊的应用，比如在生命领域，聚合物传感器必须具有抗背景干扰的能力，这要求聚合物传感器具有长的荧光寿命。

发明内容

为克服上述现有技术的缺点和不足，本发明的首要目的在于提供一种选择性识别阴离子的长荧光寿命铕基聚合物。

本发明的另一目的在于提供上述选择性识别阴离子的长荧光寿命铕基聚合物的制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述选择性识别阴离子的长荧光寿命铕基聚合物的应用，用于选择识别氟离子、醋酸根离子以及磷酸二氢根离子。

本发明的再一目的在于提供上述选择性识别阴离子的长荧光寿命铕基聚合物用于选择识别氟离子、醋酸根离子以及磷酸二氢根离子的检测方法；在长荧光寿命铕基聚合物（受体）的DMSO溶液中加入待测阴离子（客体）样品后进行检测，当氟离子、醋酸根离子或磷酸二氢根离子加入后，铕聚合物的荧光强度会被逐渐淬灭，从而达到检测这些阴离子的目的。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种选择性识别阴离子的长荧光寿命铕基聚合物（Eu-polymer），其化学结构如式Ⅰ所示：

式Ⅰ；