近红外发光钌配合物pH传感器的制造方法_2

文档序号:9539461阅读:来源:国知局
iveandSelectiveDifunctionalRuthenium(II)ComplexBased ChemosensorforDihydrogenPhosphateAnionandFerrousCation,Inorg.Chem. 2013, 52,2306-2316]合成。
[002引(4)配合物[(bpy)2Ru(HLi)Ru0l2L2)] (Cl〇4)4的制备,称取邮化2。)化]0).OSllg, 0. 15mmol)分散到30毫升乙二醇中,氮气保护下揽拌加热到100°C时,加入[Ru化py)2HLi] (Cl〇4)2(〇. 161g,0. 15mmol),混合溶液继续在氮气保护下180°C加热回流反应12小时。反应 结束后,待溶液冷却至室溫,加入饱和化Cl〇4水溶液,有栋红色沉淀析出。抽滤,水洗,干燥 得到粗产品。将得到的粗产品再经过硅胶柱色谱分离提纯,用V(已经):V(水):V(饱和 KN03水溶液):V(氨水)=40 : 5 : 1 : 0.5混合溶液洗脱,旋蒸除去大部分洗脱液后, 逐滴加入饱和化Cl〇4水溶液使得配合物析出,抽滤干燥后再用乙腊/乙酸重结晶,得到目 标产物l〇8mg,产率为43%。元素分析〇5化抓成112.4(:1〇4.4&0化祀= 1746) :C,46. 05%; N, 12. 83% ;H,3. 09% .Found:C,46. 11% ;N, 12. 98% ;H,3. 35% .
[0030]质谱ESI-MS(positive,CH3CN)m/z:425. 2( [M-4C104_H13+) (C67H45N16RU2) 3% 319. 0( [M-ACIOaD(CeAeNieRUz)4+
[0031]氨核磁共振谱 5 /卵m(400MHz,DMSO-de) :9. 83(s,2H,册),9. 22(d,2H,J= 20Hz, H4),8.93-8.81(m,8H,2H17+2H6+4朋),8.69(t,lH,J=l細z,H18),8.26(t,2H,J= 15.細Z,肥),8. 22-8. 10 (m,4H,2H10+2册),8. 04-8. 15 (m,4H,2H10巧H7),7.88(d,2H,J= 5. 24Hz,H12),7. 70-7. 58(m,8H,2Hl+4Hll巧H12),7. 43(t,2H,J= 12. 4Hz,H13),7. :M(t, 2H,J= 13.lHz,H3),7. 29(t,2H,J= 15. 4Hz,H14),6. 98(t,2H,J= 15. 6Hz,H15),6.ll(d, 2H,J=8. 2Hz,H16).
[0032] 实施例2 :不同抑时紫外可见吸收光谱和发射光谱的测定W及工作曲线的绘制
[0033] 配合物的酸碱滴定是在化itton-Robinson(简称BR)缓冲溶液中进行的。BR缓冲 溶液是有0. 04M冰醋酸,0. 04M棚酸和0.IM氯化钢混合而成的。氯化钢是为了保持体系的 离子强度,从而降低外界环境对测试的影响。配制40毫升3. 75X106mol/L的配合物待测 液,分成两份,一份用浓硫酸调节pH,测定化=0.2-2.0的紫外可见吸收和发射光谱。另一 份用浓氨氧化钢溶液调节抑,测定抑=2. 0-7. 0的紫外可见吸收和发射光谱(激发波长 入。X= 5〇5皿)。每间隔0.2个抑测定一个数据,读取不同抑时紫外可见吸收光谱的吸光 度巧05nm处)和发射光谱的积分发光强度,计算出发光量子效率,绘制标准工作曲线。
[0034] 紫外-可见吸收光谱在UV-2600紫外-可见分光光度仪上测定,测定时WBR缓冲 溶液作为参比液。根据吸收光谱可知,在pH= 0. 2-11. 4的变化范围内,紫外可见吸收光谱 变化可分为S步连续的去质子化过程:第一步如图3 (a),抑从0.2上升到2. 4的过程中, 347皿处的吸收峰逐渐上升,且在411和512皿处出现等吸收点,运归因于配体化1上质子 化的咪挫环的质子的解离过程。第二步如图3(b)所示,抑从2. 4上升到8.2,紫外可见吸 收光谱在505皿处的吸收峰不断下降且红移至530皿,在536,401和373皿处有S个等吸 收点,运一过程是由配体HzL2上的咪挫环去质子化引起的。最后一步的去质子化如图3(c) 所示发生在抑=8.2-11.4区间,是化1上的中性咪挫环去质子化引起的。
[0035] 巧光发射光谱在CaryEclipse巧光分光光度计上测定,激发波长为505nm,激发 和发射狭缝均为lOnm。由图4可W看出,配合物的发射光谱对抑的变化十分敏感,变化 过程分为两个阶段,并且为近红外发光。抑=1时配合物几乎不发光,随着抑的增大, 发射光谱强度迅速增加,峰位从750皿蓝移到721皿,在抑=3. 8时强度达到最大,呈现 "off-〇n"(IpH4.〇/IpHl.O=巧,巫pH4.〇/巫pHl.O=W。第二阶段如图 4(b)所示,抑从 3. 8 上升到 12.0过程中,激发态配合物中性咪挫环上的质子开始解离,配合物的发光强度开始减弱, 在抑=7. 0时几乎已完全泽灭,"off-on"强度减弱了将近90%,并且峰位有红移(OpwV 巫PH4.0二 0. 39)。
[0036] 发光量子效率的求得是WS联化晚钉邮化py)3r做标准物(〇 ,td= 0. 028),测 浓度为1. 0X10Smol/L的邮(bpy)3]2+水溶液的紫外可见吸收光谱和发射光谱,读取紫外 可见吸收光谱450nm处的吸光度Agtd和发射光谱的积分强度IStd,根据公式(1):
[0037] 巫二巫Std(AstdA)(IzXtd) (1)
[0038] O和Ogtd分别为待测物和标准物的发光量子效率,A和Agtd是待测物和标准物激 发波长处的吸光度,I和Ltd是未待测物和标准样的发光积分强度。
[0039] 读取不同抑时配合物紫外可见吸收光谱505nm处的吸光度A和发射光谱的积分 强度I,根据公式算出不同抑时的发光量子效率O。W抑为横坐标,发光量子效率为纵坐 标,绘制标准工作曲线(图5)。随着抑增加,配合物憐光开光逐渐被"打开",量子效率从 0. 29X10 3逐渐上升到1. 57X10 3,然后又逐渐下降到0. 62X10 3左右达到平衡。
[0040] 实施例3 :未知水样抑的测定
[0041] 取未知水样23ml,向其中加入氯化钢至浓度为0. 1M,保持离子强度于BR缓冲相一 致。取3ml加过氯化钢的水样作为参比液,向剩余的20ml水样中加入定量配合物使其浓度 为3. 75X10 6mol/l,与配合物酸碱滴定时浓度保持一致。测水样的紫外吸收和发射光谱。 [004引发光量子效率的求得是WS联化晚钉邮化py)3r做标准物(0 ,td= 0. 028),测 浓度为1. 0X10Smol/L的邮(bpy)3]2+水溶液的紫外可见吸收光谱和发射光谱,读取紫外 可见吸收光谱450nm处的吸光度Agtd和发射光谱的积分强度IStd,根据公式(1):
[004引巫=0"d(Astd/A)(I/Xtd) (1)
[0044] O和Ogtd分别为待测物和标准物的发光量子效率,A和Agtd是待测物和标准物激 发波长处的吸光度,I和Ltd是未待测物和标准样的发光积分强度。
[0045] 读取未知水样紫外可见吸收光谱505nm处的吸光度A和发射光谱的积分强度I,从 而可W求得配合物的发光量子产率,根据标准曲线,读取该量子产率时对应的pH,从而得知 未知水样的抑。
【主权项】
1. 本发明中的双核钌配合物,由阳离子和阴离子组成,其特征在于,所述阳离子为 [(bpy)2Ru(HL1)Ru(H2L2) ]4+,结构式如下所示:2. 根据权利要求1所述双核钌配合物,其特征在于,所述阴离子为无机盐阴离子。3. 根据权利要求2所述双核钌配合物,其特征在于,所述无机盐阴离子为(CIO4)。4. 根据权利要求1所述双核钌配合物的制备方法,其特征在于,制备步骤简单易操作: 先制备[Ru(H2L2)C13]和[RuOwhHLKciOA,然后按照计量摩尔比称取两者于乙二 醇中反应,氮气保护,180°C加热回流反应12小时,反应结束后,待溶液冷却至室温,加入饱 和NaC104水溶液,有棕红色沉淀析出。抽滤干燥得到粗产品,再经过硅胶柱色谱分离提纯, 用V(已经):V(水):V(饱和KN03水溶液):V(氨水)=40 : 5 : 1 : 0.5混合溶 液洗脱,旋蒸除去大部分洗脱液后,加入高浓度NaCKVK溶液使得配合物析出,抽滤干燥后 乙腈/乙醚重结晶,得到目标产物。5. 根据权利要求5所述双核钌配合物,其特征在于,该配合物的发光为近红外发光。6. 根据权利要求3所述双核钌配合物,其特征在于,可根据发光量子效率为纵坐标、pH 为横坐标绘制的标准工作曲线求得未知水样的pH。
【专利摘要】本发明公布了一个双核钌配合物的制备方法及其近红外发光性质和pH传感器应用。通过测定不同pH时该化合物的紫外可见吸收光谱和发射光谱,计算出不同pH时的发光量子效率,以pH为横坐标,发光量子效率为纵坐标绘制出标准工作曲线,用于检测未知水样的pH。该方法具有高的灵敏度和易操作性。
【IPC分类】G01N21/33, C07F15/00, C09K11/06, G01N21/64
【公开号】CN105294770
【申请号】CN201510434319
【发明人】王克志, 孟婷婷, 郑泽宝
【申请人】北京师范大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年7月23日
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