[发明专利]一种基于四苯基乙烯的甲醛荧光探针和甲醛检测片及其制备方法，甲醛检测片使用方法

说明书

本发明公开了一种基于四苯基乙烯的甲醛荧光探针和甲醛检测片及其制备方法，甲醛检测片使用方法。本发明提供的甲醛荧光探针是一种具有聚集诱导发光性质的荧光“关‑开”型探针，并进一步将该探针掺杂到硅胶板中制成便携式甲醛检测片。该甲醛检测片的灵敏度高，检测限为0.038mg/m³。此外，该甲醛检测片能够有效地抗其他挥发性醛类同系物，酸、碱性气体，硫化氢的干扰，选择性高。本发明提供的甲醛检测片易于推广和使用，有效地克服了甲醛试剂盒溶剂依赖性的缺点，具有潜在的商业应用前景。

技术领域

本发明属于分析化学技术领域，具体的说，涉及一种基于四苯基乙烯的甲醛荧光探针和甲醛检测片及其制备方法，甲醛检测片使用方法。

背景技术

甲醛是一种无色，有刺激性气味的有毒气体。甲醛树脂广泛应用于建筑业、汽车制造业、家具制造业等行业。然而，这些甲醛树脂会产生甲醛，污染环境。人体长期接触甲醛会出现过敏反应、嗅觉异常、肺功能异常、肝功能异常和免疫功能异常等健康问题，甚至可能患癌症。甲醛已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质，严重威胁人类健康。因此，对甲醛的高选择性及高敏感检测在环境科学、生物学和医学领域都具有重要的研究价值。

荧光分析法是基于荧光探针分子与目标物质相互作用，通过分析作用前后荧光信号的变化来表征目标分析物质的检测方法。相较于高效液相色谱法、气相色谱法、分光光度法等其他检测方法，该方法具有操作简便、成本低和实时性等特点。目前，基于荧光分析法检测甲醛的有机小分子荧光探针仅在良溶剂中荧光较强，而在不良溶剂或固体状态下荧光减弱甚至猝灭，属于典型的聚集导致荧光猝灭(Aggregation-caused quenching,ACQ)型分子。此类甲醛荧光探针的不足之处在于，使用时会用到有机溶剂。这不仅使得操作难度提升，而且影响使用和运输的安全。

发明内容

本发明提供了一种基于四苯基乙烯的甲醛荧光探针和甲醛检测片及其制备方法，甲醛检测片使用方法。有机荧光染料四苯基乙稀(Tetraphenylethylene,TPE)属于典型的聚集诱导发光(Aggregation-induced emission,AIE)型分子，在不良溶剂或固体状态下荧光较强，而在良溶剂中荧光减弱甚至猝灭。本发明将AIE型甲醛荧光探针掺杂到固体基材中制成便携式固体检测片，使用检测片检测甲醛安全性高，更加方便运输和使用。

一种基于四苯基乙烯的甲醛荧光探针，其特征在于，结构式如(I)所示：

式(I)中R₁、R₂、R₃全部相同、或者全部不同、或者部分相同，是氢、醛基、羧基、羟基、卤素、氨基、取代或未取代的烷基或苯基中的任意一种。

进一步的，所述基于四苯基乙烯的甲醛荧光探针，结构式如(II)所示：

上述基于四苯基乙烯的甲醛荧光探针的制备方法，包括下列步骤：

1)将1-10mmol的三苯溴乙烯衍生物和1-12mmol的4-甲酰基苯硼酸加入反应瓶中，继续加入1-20mL浓度为0.5-4mol/L的K₂CO₃溶液，然后加入四氢呋喃使其完全溶解；向反应瓶通入氮气0.5-3h后加入5-20mg的Pb(PPh₃)₄，60-100℃下反应6-20h；反应结束后，用二氯甲烷萃取反应原液，取萃取后的有机相减压蒸馏除去溶剂，通过柱层析法提纯得到淡黄色粉末化合物1；

2)将1-10mmol的化合物1与0.1-20mL的氨水加入反应瓶中，加入甲醇使其完全溶解，0-50℃条件下反应0.5-1h后，加入1-10mmol的烯丙基硼酸频哪醇酯，继续反应12-24h，反应结束后，减压蒸馏除去溶剂，通过柱层析法提纯得到无色油状液体化合物2；