[发明专利]一种对酸、碱环境具有不同检测信号的分子传感器及应用

说明书

本发明涉及有机化合物性能检测技术领域，公开了一种对酸、碱性环境具有不同响应信号的久洛尼定‑芴分子传感器，其是以2,7二氨基芴和8‑羟基久洛尼定醛为反应原料，通过一步缩合反应制备。由于该分子传感器同时含有对酸、碱性环境敏感的亚胺、羟基作用位点，其对酸、碱性环境表现出不同的紫外吸收比例及荧光双重检测信号，灵敏度高、选择性好，具有显著的应用价值；且其制备方法具有产率高、合成工艺简单，易于实施等优点，适合工业化推广，为本久洛尼定‑芴分子分子传感器的推广应用创造了有利条件。

技术领域

本发明涉及有机化合物检测性能技术领域，具体涉及一种对酸、碱性环境具有特定紫外及荧光双检测信号的久洛尼定-芴分子传感器及其制备方法与应用。

背景技术

随着社会的发展，环境污染问题是全球共同关注的一个热点，亦是我国经济和社会可持续发展面临的主要问题之一。例如特定的pH值条件在当前工农业生产过程中具有非常重要的应用。然而当酸性或碱性过高的工业废水排放到自然界后，对土壤及整个水系的污染严重，有时会造成植物枯萎、动物死亡，给生态系统和人类生存环境造成巨大危害。因此，发展高效、便捷的pH值检测方法对工农业生产、环境科学等都有重要的意义。

在诸多检测方法中，灵敏度高、成本低、易操作的pH荧光分子传感器逐渐成为人们研究的热点。pH 荧光分子传感器一般是通过探针分子与氢离子作用引起荧光信号变化来实现检测目的。根据光学信号变化，探针可分为两类：第一类荧光分子传感器探针随pH变化荧光强度增强或减弱；第二类传感器随pH变化其激发和/或发射波长发生明显移动，利用比率信号变化更精确定量测定pH值。但目前已报道的pH分子传感器荧光信号大多呈单一方向变化，即随着pH增加/降低，荧光强度只是增大或减少；荧光强度随溶液酸、碱性环境改变而呈现双方向变化的荧光分子传感器较少报道。而在人们工作、生活中对动态pH变化灵敏检测的需求越来越高。因此，开发出易于制备、灵敏快捷、实际应用范围广的pH分子传感器是当前各监测领域所迫切需求的。

芴荧光团具有高度共轭的刚性共平面结构，具有较高的光稳定性、结构易于修饰等优点。人们通过对芴荧光团周边位点的取代修饰，合成了系列具有不同识别性能及光学转变机制的荧光分子传感器。刘菲教授课题组制备了鉴别Zn²⁺/Fe³⁺芴荧光分子探针[J.Zhang, Z. Zhao, H. Shang, Q. Liu, F. Liu, New J. Chem., 2019, 43, 14179]; 陈玉婷教授课题组以冠醚为识别基团，制备了系列识别Cu²⁺、Cu²⁺/Fe³⁺/Mg²⁺ 的芴荧光分子探针[Y. Chen, X. Wang, K. Wang, X. Zhang, Spectrochim Acta A, 2016, 161, 144;F. Wang, C. Li,X. Zhang,A. Wang,L. Zhou,C. Jia,J. Xu, Y. Chen, Dyes and Pigments, 2019, 171, 107667]等等。但芴基团构筑的对酸、碱性环境具有不同的紫外吸收比例及荧光双响应信号的分子传感器还没被报道过。

发明内容

本发明的技术目的在于提供一种对酸、碱性环境具有不同紫外吸收比例、荧光双信号响应、且易于制备的久洛尼定-芴分子传感器。

本发明的另一技术目的在于提供一种可宽范围检测人们生活、工作中所用水pH值的方法，该方法具有灵敏、快速、简捷、易操作等优势。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种对酸、碱性环境具有不同紫外吸收比例、荧光双信号响应的久洛尼定-芴分子传感器，其分子结构为：