[发明专利]一类荧光传感材料及其荧光传感薄膜阵列、制备方法和应用

说明书

本发明公开了一类荧光传感材料及其荧光传感薄膜阵列、制备方法和应用，属于小分子荧光传感薄膜材料技术领域。将具有不同性质的荧光材料转移至基质表面，获得一种由多种荧光薄膜组成的传感阵列，该传感阵列可对十五种爆炸物、毒品、挥发性有机气体灵敏传感。本发明操作简便、反应条件温和，所制备的荧光传感薄膜稳定性好、使用寿命长，是一类优异的管控类化学品气体传感薄膜阵列，将这类薄膜与商品荧光仪器联合使用可以实现管控类化学气体的灵敏检测。此外，经过传感薄膜器件化，也可以发展爆炸物、毒品、挥发性有机气体专用检测仪。

技术领域

本发明属于荧光传感薄膜材料技术领域，涉及一类荧光传感材料及其荧光传感薄膜阵列、制备方法和应用。

背景技术

高能危爆品、严控类液体化学品、成瘾类药品等国家重点管控类化学品的非法生产、销售及其使用严重威胁着公共安全、社会稳定及其家庭和谐。因此，发展一种能够实时、在线、灵敏探测高能危爆品、严控类液体化学品、成瘾类药品等国家重点管控类化学品技术具有十分重要的意义。到目前为止，全世界范围内能够用于该类危险化学品探测的技术手段主要是气-质联用、离子迁移谱、表面增强拉曼，以及专业嗅毒(爆)犬等，其各有优缺点。然而，现有的探测技术较多还处于实验室阶段，仅有离子迁移谱技术走向市场。就离子迁移谱技术本身而言，可探测所有化合物，可满足危险化学品的探测需求，然而就实际使用而言，该技术仍然存在操作较为复杂，实战效果较差等劣势。相对于离子迁移谱技术，荧光传感是一种继离子迁移谱之后，国际公认的新一代微痕量化学品探测技术，且微痕量爆炸物荧光探测仪已经走向市场，且获得了较高的市场认可度。然而，就现有的荧光传感器还存在诸多劣势，如探测种类较少，无法实现分类识别，灵敏度不能满足需求等，究其本质为传感材料不能满足需求，所以发展传感性能优异，可组合用于传感器阵列的荧光材料极其重要。

现有已报道的可用于爆炸物探测的荧光传感器较多，研究较为成熟，但多数仍集中于TNT(三硝基甲苯)等硝基芳烃类爆炸物，对于蒸气压较低，研究意义更大的RDX、TATP、CL-20、及土炸药研究较少。其次，可用于严控类液体化学品、成瘾类药品的荧光传感技术仍处于初级阶段，所以发展与制备一类可用于管控类化学品探测的荧光传感器具有十分重要的意义。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一类荧光传感材料及基于其的荧光传感薄膜阵列、制备方法和应用。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明公开了一类荧光传感材料，其结构如下式所示的荧光传感分子一：

或者，如下式所示的荧光传感分子二：

本发明还公开了上述的荧光传感材料的合成方法，包括以下步骤：

1)在氮气氛下，向十硼烷中加入无水甲苯，再加入N,N-二甲基苯胺，室温搅拌20～40分钟，再升温至80～100℃，搅拌20～40分钟，冷却至室温，加入荧光传感化合物1，再升温至100～120℃，搅拌8～10小时，冷却至室温，过滤，收集滤液，进行柱色谱分离，得到固体即为荧光传感分子一；

其中，荧光传感化合物1的结构式如下：

2)称取溴代芳烃、对炔基苯胺，Pd(PPh₃)₄、CuI，置于反应容器中，在氮气保护下，向反应容器中依次加入三乙胺和四氢呋喃，加热至60～90℃，搅拌反应8～12小时，冷却至室温，旋干，以二氯甲烷和石油醚为洗脱液进行柱色谱分离得到得固体即为化合物2，所得化合物2在40～60℃下真空干燥，备用；

3)分别称取化合物2、烷基化苝酐和咪唑，置于反应容器中，加热至120～160℃，搅拌反应2～4小时，得反应液1，将反应液1倒于水中，过滤得红色固体即为化合物3，在40～60℃下真空干燥，备用；