一种含酰胺基的二茂铁基化合物传感材料制备方法及用途的制作方法

专利名称：一种含酰胺基的二茂铁基化合物传感材料制备方法及用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及传感材料制备技术，特别是涉及一种含酰胺基的二茂铁基化合 物传感材料制备方法及用途。
背景技术：
阴离子在生物体系和生存环境广泛存在，有效地识别阴离子是生物医学和 环保领域的迫切需要解决的问题。电化学方法由于操作简单、样品用量少、费 用低已经在阴离子识别中得到了广泛的应用。电化学方法要求对阴离子进行识 别的识别受体必须具备一个电化学传输单元和一个与阴离子作用的结合单元。 二茂铁基团具有稳定的氧化还原特性，已经被证实是最有效的电化学信号传输 基团之一。另外，酰胺基团具有一个氢键给体，能够很有效地与阴离子进行结 合，是一种常见的阴离子结合单元。因此，设计含有酰胺基团的二茂铁化合物 的阴离子受体一直是研究的重点和热点。

发明内容
本发明的目的在于提供一种含酰胺基的二茂铁基化合物传感材料制备方法
及用途，通过二茂铁二甲酰氯与N,N，-二甲基乙二胺反应合成一种含酰胺基的二 茂铁基化合物，得到一种含酰胺基的二茂铁基化合物阴离子识别传感材料。
本发明采用的技术方案如下
一、 一种含酰胺基的二茂铁基化合物传感材料制备方法，该方法的步骤如
下
(1) 合成二茂铁二甲酰氯；(支永刚，董春娥等.众学^f^^^Z^厕J]. 2000, 12, 413-416)
(2) 室温，氩气保护下，在容器中加入浓度为1.4mol/L的N，N，-二甲基乙 二胺的二氯甲垸溶液；
(3) 将三乙胺，浓度为0.14mol/L的二茂铁二甲酰氯的二氯甲垸溶液依次加 入到步骤(1)的溶液中，三者体积比为23:1:50;
(4) 室温反应12小时，停止反应；
(5) 过滤，滤液分别用饱和碳酸氢钠溶液和去离子水洗涤两次，取下层有机
层；
(6) 有机层用无水硫酸镁干燥除水后，旋转蒸干得到棕褐色产物；二、 一种含酰胺基的二茂铁基化合物传感材料的用途作为电化学阴离子 识别的传感材料进行阴离子识别，其步骤如下
(1 )配置[Fe]浓度为0.5mmol/L含酰胺基的二茂铁基化合物的二氯甲垸溶液；
(2) 工作电极用Al203研磨抛光，然后依次用NaOH、 HN03、无水乙醇、 二次重蒸水超声波清洗晾干，并将参比电极和辅助电极超声波清洗晾干；
(3) 用步骤(1)中含酰胺基的二茂铁基化合物的二氯甲烷溶液装满电解池， 由工作电极、参比电极和辅助电极组成三电极体系，将含0.25mol/L阴离子的 CH2Cl2溶液加入到电解池中，在CHI-630A综合电化学分析仪上进行电化学阴离 子识别测试。
本发明具有的有益效果是
(1) 这是一种含有酰胺基的二茂铁基化合物；
(2) 所识别的阴离子是H2P(V、 HSOT和Br、
(3 )主要的阴离子识别测试方法是电化学循环伏安法。


图1是含酰胺基的二茂铁基化合物l-Fc的^核磁共振图谱。
图2是含酰胺基的二茂铁基化合物l-Fc随着H2PCV加入的电化学行为.(1)
H2PO471-Fc=0; (2) H2PO471-Fc=0.4; (3) H2PO471-Fc=0.8; (4) H2PO471-Fc=1.0; (5)
H2P0471-Fc=1.4;
图3是含酰胺基的二茂铁基化合物l-Fc随着HS(V加入的电化学行为.(1) HSO471-Fc=0; (2) HSO471-Fc=0.8; (3) HS0471-Fc=1.4; (4) HS0471-Fc=2.4; (5) HS0471-Fc=3.4; (6) HSO471-Fc=5.0.
具体实施例方式
下面列举几个具体实施例进一步阐述本发明。 实施例l:
氩气保护，室温下，在100ml的两颈瓶中依次加入3ml (0.028mol)的N,N，-二甲基乙二胺，20ml处理过的CH2Cl2和lml (0.007mol)的三乙胺，然后缓慢地 滴加50ml含1.785g (0.007mol)的二茂铁二甲酰氯的CH2Cl2溶液，室温反应12h 后停止反应。过滤后，滤液分别用饱和NaHC03溶液和去离子洗涤两次，取下层 有机层，用无水MgS04干燥除水后，旋转蒸干得到棕褐色固体。'HNMR谱如图 l所示。
将工作电极用0.05pm Al203的Al203研磨抛光至镜面，再依次用NaOH、 HN03、无水乙醇、二次重蒸水超声波清洗晾干，并将参比电极和辅助电极超声波清洗晾干。先配制0.25mol/L Bii4NH2P04的CH2Cl2溶液，然后用微量进样器每 次滴加一定量到二茂铁基化合物浓度为[Fe;^ 0.5 mmol/L，以O.l mol/L [n-Bii4N]BF4为电解质的012(^2电解溶液中。在CHI-630A综合电化学分析仪上进 行电化学循环伏安法测量扫描。CV曲线如图2所示。
实施例2:
氩气保护，室温下，在200ml的两颈瓶中依次加入6ml (0.056mol)的N,N，曙 二甲基乙二胺，40ml处理过的CH2Cl2和2ml (0.014moD的三乙胺，然后缓慢地 滴加100ml含3.57g (0.014mol)的二茂铁二甲酰氯的012(:12溶液，室温反应12h 后停止反应。过滤后，滤液分别用饱和NaHC03溶液和去离子洗涤两次，取下层 有机层，用无水MgS04干燥除水后，旋转蒸干得到棕褐色固体。iHNMR谱如图 l所示。
将工作电极用0.05pm八1203的八1203研磨抛光至镜面，再依次用NaOH、 HN03、无水乙醇、二次重蒸水超声波清洗晾干，并将参比电极和辅助电极超声 波清洗晾干。先配制0.25mol/LBii4NHSO4的CH2Cl2溶液，然后用微量进样器每次 滴加一定量到二茂铁基化合物浓度为[Fe^ 0.5 mmol/L，以O.l mol/L [n-Bu4N]BF4 为电解质的CH2Cl2电解溶液中。在CHI-630A综合电化学分析仪上进行电化学循 环伏安法测量扫描。CV曲线如图3所示。
实施例3:
氩气保护，室温下，在500ml的两颈瓶中依次加入15ml (0.14mol)的N,N，-二甲基乙二胺，100ml处理过的CH2Cl2和5ml (0.035mol)的三乙胺，然后缓慢地 滴加250ml含8.925g (0.035mol)的二茂铁二甲酰氯的CH2Cl2溶液，室温反应12h 后停止反应。过滤后，滤液分别用饱和NaHC03溶液和去离子洗涤两次，取下层 有机层，用无水MgS04干燥除水后，旋转蒸干得到棕褐色固体。^NMR谱如图 l所示。
将工作电极用0.05^im八1203的八1203研磨抛光至镜面，再依次用NaOH、 HN03、无水乙醇、二次重蒸水超声波清洗晾干，并将参比电极和辅助电极超声 波清洗晾干。先配制0.25mol/LBu4NBr的CH2Cl2溶液，然后用微量进样器每次滴 加一定量到二茂铁基化合物浓度为[Fe;h 0.5 mmol/L，以O.l mol/L [n-Bu4N]BF4 为电解质的CH2Cl2电解溶液中。在CHI-630A综合电化学分析仪上进行电化学循 环伏安法测量扫描。
权利要求
1.一种含酰胺基的二茂铁基化合物传感材料制备方法，其特征在于，该制备的步骤如下(1)室温，氩气保护下，在容器中加入浓度为1.4mol/L的N，N’-二甲基乙二胺的二氯甲烷溶液；(2)将三乙胺，浓度为0.14mol/L的二茂铁二甲酰氯的二氯甲烷溶液依次加入到步骤(1)的溶液中，三者体积比为23∶1∶50；(3)室温反应12小时，停止反应；(4)过滤，滤液分别用饱和碳酸氢钠溶液和去离子水洗涤两次，取下层有机层；(5)有机层用无水硫酸镁干燥除水后，旋转蒸干得到棕褐色产物。
2. —种含酰胺基的二茂铁基化合物传感材料的用途，其特征在于作为电化学阴离子识别的传感材料进行阴离子识别，其步骤如下(1) 配置[Fe]浓度为0.5mmol/L含酰胺基的二茂铁基化合物的二氯甲烷溶液；(2) 工作电极用Al203研磨抛光，然后依次用NaOH、 HN03、无水乙醇、二次 重蒸水在超声波下清洗晾干，并将参比电极和辅助电极在超声波清洗下晾干；(3) 用步骤(l)中含酰胺基的二茂铁基化合物的二氯甲烷溶液装满电解池，由 工作电极、参比电极和辅助电极组成三电极体系，将含0.25mol/L阴离子的 CH2C12溶液加入到电解池中，在CHI-630A综合电化学分析仪上进行电化学阴离 子识别测试。
全文摘要
本发明公开了一种含酰胺基的二茂铁基化合物传感材料制备方法及用途。本发明通过二茂铁二甲酰氯与N，N’-二甲基乙二胺反应合成一种含酰胺基的二茂铁基化合物。这种含酰胺基的二茂铁基化合物可以作为电化学法阴离子识别的传感材料，这种传感材料对H₂PO₄^-、HSO₄^-和Br^-具有较高的灵敏度。
文档编号G01N27/333GK101514215SQ20091009697
公开日2009年8月26日 申请日期2009年3月26日 优先权日2009年3月26日
发明者俞豪杰, 立 王, 谭巧华, 亮 马 申请人:浙江大学