一种用于制备广泛pH荧光探针的有机化合物及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于制备广泛pH荧光探针的有机化合物，所述有机化合物可以根据实际需要进行任何比例的组合，并能够固定在亲水高聚物上进一步制备检测水环境酸碱度的产品。所述产品可以实现对pH值的连续测定，大大提高了效率、灵敏度和重现性。
【专利说明】-种用于制备广泛pH巧光探针的有机化合物及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及能够测定酸碱度的有机化合物领域，尤其涉及一种用于制备广泛抑 英光探针的有机化合物及其应用。
【背景技术】
[0002] 酸碱度（抑值）是在各类科学研究和实际应用中最重要的测定参数之一，因此用 于测定抑的传感器的研制也备受关注。电化学传感器（抑玻璃电极）是目前使用最广泛 的抑传感器。但是该类电化学传感器具有许多内在的缺陷；需要参比电极、经常校正、阻 抗高、易破损、在高碱度情况下存在"轴误差"等。而光化学传感器，包括英光和吸收抑传 感器，正好弥补了玻璃电极抑传感器的不足。但是，光化学传感器也存在它的内在缺陷，其 中最主要的缺陷之一是测定范围窄，每一个英光染料只能涵盖2个抑单位。为了解决该个 问题，在光学抑传感器的研究中，都是采用分子内电荷转移（Internal化arge transfer, ICT)的响应机理，引入多种具有不同地a值的染料，来涵盖不同抑范围。对于ICT类型的 抑指示剂，由于英光团是调节不同地a值的相关基团的一部分，具有不同地a值的相关基团 就会影响英光团的光学性质，造成不同的英光激发和发射波长。因此，与其相配套的仪器也 得做出相应的改进，使其适合具有不同激发波长和发射波长的传感器。仪器设计变得更加 复杂，生产成本更高。
[0003] 与ICT类型的抑指示剂不同，在光诱导电子转移（Photo-in化ced Electron Transfer,PET)的响应机理中，英光团和调节不同pKa值的相关基团分属两个独立部分，它 们的n电子不共辆，更换不同地a值的相关基团不会影响英光团的光学性质。所W，所配 套的仪器只需一套固定波长的激发和发射波长，仪器简单，生产成本变得更低。从而弥补英 光光学传感器的在酸碱度检测方面的检测范围较窄的先天性的不足。基于光诱导电子转移 (PET)机理的英光传感器已经有些报道，但所有报道的英光传感器都只限于测定窄幅范围 的抑值，不具有测定广泛抑值的能力。
[0004] 为克服现有技术中的缺陷，本发明公开了一种用于制备广泛抑英光探针的有机 化合物及其应用。
【发明内容】
[0005] 本发明第一个目的是提供一种用于制备广泛抑英光探针的有机化合物，可固定 在亲水的高聚物上制成多次使用的可逆的广泛酸碱度（pH)英光探针。
[0006] 本发明第二个目的是提供用于检测水环境酸碱度的产品，是通过上述有机化合物 和作为载体的亲水高聚物制备而成的产物加入水凝胶涂布而成，该产品适用于各种环境中 的酸碱度（pH)的数值的连续检测。
[0007] 本发明第H个目的是提供用于广泛检测水环境中酸碱度的组合物，测量范围可达 pHl. 0-14. 0。
[0008] 本发明的第一方面是提供了一种用于制备广泛抑英光探针的有机化合物，所述 有机化合物是在取代或未取代的苯胺或苯酷的对位引入英光基团。所述有机化合物具有如 下结构式I或II:
[0009]
【权利要求】
1. 一种用于制备广泛pH荧光探针的有机化合物，其特征在于，所述有机化合物具有如 下结构式I或II :
其中 R1 选自-H 和以下吸电子基团：-F、-Cl、-Br、-I、-CN、-C00H、-N02、-CH0、-S03H ; R2、R3、R4、R5和R6独立地选自以下基团：-H、C1-C6的直链或支链烷基、C1-C6的直链或 支链烧氧基； R7, R8独立地选自-H、吸电子基团和供电子基团，所述吸电子基团为：-F、-Cl、-Br、-I、 -CN、-COOH、-N02、-CHO、-SO3H ;所述供电子基团为：-NH2、-OH、C1-C6的直链或支链烷氧基、 C1-C6的直链或支链烷基、-NHC0CH3、-C6H5 ; R9、R1(l、R11独立地选自：-H、C1-C6的直链或支链烷基、C1-C6的直链或支链烷氧基； 其中，Y为荧光基团。
2. 根据权利要求1所述的有机化合物，其特征在于，所述R1选自以下基 团：_H、-F、-Cl、-Br、-I〇
3. 根据权利要求1所述的有机化合物，其特征在于，所述R2、R3、R4、R 5和R6独立地选自 以下基团：-H、C1-C4的直链或支链烷基、C1-C4的直链或支链烷氧基。
4. 根据权利要求3所述的有机化合物，其特征在于，所述R2、R3、R4独立地选 自-H、-CH3、-C2H5，所述 R5 和 R6 独立地选自以下基团：-CH3、-C2H5、-C2H 50CH3、-CH3OCH315
5. 根据权利要求1所述的有机化合物，其特征在于，所述R7、R8独立地选自以下基 团：-H、-F、-Cl、-Br、-1、C1-C4 的直链或支链烷基、-〇CH3。
6. 根据权利要求5所述的有机化合物，其特征在于，所述R7、R8独立地选自以下基 团：-h、-ci、-och3、-oc2h5。
7. 根据权利要求1所述的有机化合物，其特征在于，所述R9、R1(1、Rn独立地选自以下基 团：-H、C1-C4的直链或支链烷基、C1-C4的直链或支链烷氧基。
8. 根据权利要求1所述的有机化合物，其特征在于，所述荧光基团Y选自以下基团：
其中1?12、1?13、1?14、1?15、1? 16、1?17、1?18、1?19、1?2。独立地选自-11、-011、(：1-〇6的直链或支链烷基、 C1-C6 的直链或支链烷氧基、C3-C6 的环烷基、-F、-Cl、-Br、-1、-CN、-N02、-NH2。
9. 根据权利要求8所述的有机化合物，其特征在于，所述R12、R13、R14、R 15、R16、R17、R18、 R19、R2tl独立地选自以下基团：-H、-OH、C1-C4的直链烷基、C1-C4的直链烷氧基、C3-C6的环 烧基、_F、_C1、_Br、_1、_CN、 _N02、_NH2。
10. 根据权利要求8所述的有机化合物，其特征在于，所述荧光基团选自4-氨基-1，8 萘酰亚胺或罗丹明。
11. 一种用于检测水环境酸碱度的产品，其特征在于，所述的产品通过由权利要求1所 述的结构式I或II的化合物和作为载体的亲水高聚物制备而成的产物加入水凝胶涂布而 成。
12. 根据权利要求11所述的产品，其特征在于，所述亲水高聚物为氨基纤维素。
13. 根据权利要求11所述的产品，其特征在于，所述的产品为荧光探针或敏感膜。
14. 一种广泛测定水环境酸碱度的组合物，其特征在于，所述的组合物包括：（1) 一种 或两种以上结构式I化合物和作为载体的亲水高聚物制备而成的化合物；（2) -种或两种 以上结构式II化合物和作为载体的亲水高聚物制备而成的化合物。
15. 根据权利要求14所述的组合物，其特征在于，所述的组合物包括： (1) 结构式I化合物和作为载体的亲水高聚物制备而成的化合物：结构式I化合物中 R1 选自-F、-Cl、1、-CN、-C00H、-N02、-CHO、-SO3H ;R2、R3、R4 为-H ;R5 和 R6 独立地选自 C1-C4的直链或支链烷基、C1-C4的直链或支链烷氧基； (2) 结构式I化合物和作为载体的亲水高聚物制备而成的化合物：结构式I化合物中 为R1选自-H ;R2、R3、R4为-H ;R5和R6独立地选自C1-C4的直链或支链烷基、C1-C4的直链 或支链烷氧基； (3) 结构式II化合物和作为载体的亲水高聚物制备而成的化合物：结构式II化合物 中为其中 R7 选自 4、-(：1、-81'、-1、-〇队-〇)011、-勵2、-〇10、-50311;所述1? 8选自4、-(：1、-81';所述的R9、R1Q、Rn为-H; (4) 结构式II化合物和作为载体的亲水高聚物制备而成的化合物：结构式II化合物 中 R7 选自-F、-Cl、-Br、-1、-CN、-COOH、-N02、-CHO、-SO3H ;所述的 R8 为-H ;所述的 R9、R10、 R11 为-H ; (5) 结构式II化合物和作为载体的亲水高聚物制备而成的化合物：结构式II化合物 中R7选自-H ;所述的R8为-H ;所述的R9、R1(l、R11为-H ; (6) 结构式II化合物和作为载体的亲水高聚物制备而成的化合物：结构式II化合物 中R7选自-NH2、-0H、C1-C6的直链或支链烷氧基、C1-C6的直链或支链烷基、-NHC0CH 3、-C6H5 ; 所述的R8为-OCH3 ;所述的R9、R1Q、R11为-H ; 所述的组合物中，各化合物按质量组合的比例为（I) : (2) : (3) : (4) : (5) : (6) = 25-35 : 10-20 : 10-20 : 10-20 : 25-35 : 10-20,所述组合物的测定范围为 L 0-14.0。
【文档编号】C07D311/90GK104341347SQ201410563440
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年10月21日 优先权日:2014年10月21日
【发明者】何华瑞 申请人:苏州福来兹检测科技有限公司