一种大环化合物制备的电化学发光试剂及其应用的制作方法

文档序号:15341549发布日期:2018-09-04 22:15阅读:196来源:国知局

本发明涉及电化学发光领域,特别是一种大环化合物制备的电化学发光试剂及其应用。



背景技术:

电化学发光(electrochemiluminescence,ecl),又称电致化学发光,是化学发光与电化学方法相互结合的产物,是指通过电化学方法产生一些特殊的物质,然后这些电生物质之间或电生物质与其他物质之间进一步反应而产生的一种发光现象;电化学发光分析法除了具有化学发光分析法所具有的灵敏度高、线性范围宽、和装置简单等优点外,它还能克服化学发光分析法中所存在的缺点,如化学发光试剂不易保存或在特定条件下不稳定,难以实现时间和空间上的控制,使得化学发光试剂难以重复使用,以及溶液混合不均匀所带来的重现性相对较差等缺点,因此,近年来,电化学发光成为研究的热点。

稠环芳烃(pahs)是多环芳香族化合物的一个亚类,是环境中普遍存在的有机化合物。稠环芳烃是主要来自人类活动(如矿物燃料燃烧,生物量燃烧,烹饪和吸烟)的有机物不完全燃烧时形成。已知它们具有致癌性和生殖毒性,并在动物研究中引起心血管疾病。目前通常用色谱法来检测稠环芳香烃,但其样品制备难,耗时长,且分析成本高。



技术实现要素:

本发明的目的在于,提供一种大环化合物制备的电化学发光试剂及其应用。所述试剂操作简单、耗时短,且能对稠环芳香烃(萘、芘、蒽、菲、苝、9.10-苯并菲三亚苯)进行检测。同时还发展了一种新的电化学发光物质。

本发明的技术方案:一种大环化合物制备的电化学发光试剂,所述大环化合物的化学式为:c60h60n12o6,其结构式为:

所述电化学发光试剂这样制备:用al2o3抛光粉打磨玻碳电极、清洗、晾干,将大环化合物修饰在电极上,即得。

前述的大环化合物制备的电化学发光试剂中,所述电化学发光试剂这样制备:取3-7μl浓度为1×10-5mol/l的大环化合物溶液,涂覆在清洗干净的玻碳电极上,待溶剂挥发后,再取3-7μl大环化合物溶液,涂覆在清洗干净的玻碳电极上,重复10次,即得。

前述的大环化合物制备的电化学发光试剂中,对稠环芳香烃进行检测。

前述的大环化合物制备的电化学发光试剂中,所述的稠环芳香烃是萘、芘、蒽、菲、苝或9.10-苯并菲三亚苯。

前述的大环化合物制备的电化学发光试剂的应用,所述的对稠环芳香烃进行检测,具体包括以下步骤:

①用乙腈配制成浓度为1.0×10-15mol/l-1.0×10-5mol/l的对稠环芳香烃溶液;

②将电化学发光试剂与步骤①中的对稠环芳香烃溶液常温搅拌20-30min,晾干,得待用电极;

③将步骤②中的待用电极于电化学发光测试仪中进行测量,即可,其电化学发光测试仪的检测参数为:电势范围为0-1.6v,扫描速度50mv/s。

前述的大环化合物制备的电化学发光试剂的应用中,所述大环化合物主要由按重量份计算的2-羟基苯并咪唑1-3份、四丁基溴化铵0.1-0.5份,以及按体积份计算的甲苯40-60份、40%氢氧化钠溶液10-30份和碘甲烷1-3份按下述步骤制成:

(1)将2-羟基苯并咪唑、四丁基溴化铵、甲苯、40%氢氧化钠溶液和碘甲烷混合,在60-80℃下加热19小时,得a品;

(2)将a品、盐酸溶液和纯甲酸混合,得b品;

(3)向b品中加入浓度为30-50%的甲醛溶液,搅拌均匀,得c品;

(4)c品于常温下搅拌4-6小时,出现白色沉淀,得d品;

(5)d品抽滤,依次用甲醇、二氯甲烷洗涤,干燥,得白色固体,即得。

前述的大环化合物制备的电化学发光试剂的应用中,步骤(2)中,所述盐酸溶液浓度为4-8mol/l,每300mg2-羟基苯并咪唑加10-15ml盐酸溶液和3-6ml纯甲酸。

前述的大环化合物制备的电化学发光试剂的应用中,步骤(3)中,所述30-50%的甲醛溶液的加入量以a品和甲醛的摩尔比为1:10-12计算。

前述的大环化合物制备的电化学发光试剂的应用中,所述大环化合物主要由按重量份计算的2-羟基苯并咪唑2份、四丁基溴化铵0.24份,以及按体积份计算的甲苯50份、40%氢氧化钠溶液20份和碘甲烷2份制成。

与现有技术相比,本法发明所述大环化合物制备的电化学发光试剂操作简单、耗时短,其应用能检测稠环芳香烃(萘、芘、蒽、菲、苝、9.10-苯并菲三亚苯),区别于目前常用的色谱法检测稠环芳烃,并且该大环化合物具有空腔结构,同时区别于常见的电化学发光物质(如鲁米诺、三联吡啶钌等),发展了一种新的电化学发光物质,为大环主客体化学化合物及电化学发光的研究及应用提供了新的发展方向。

附图说明:

图1(a)为大环化合物的循环伏安图,图1(b)为其电化学发光图;

图2(a)为修饰有客体9.10-苯并菲三亚苯的电化学发光图;(b)为ecl强度与客体9.10-苯并菲三亚苯浓度负对数曲线图。

下面结合实施例和说明书附图对本发明作进一步的说明。

具体实施方式

一种大环化合物,所述大环化合物的化学式为c60h60n12o6,其结构式为:

实施例1

一种大环化合物,所述大环化合物的化学式为c60h60n12o6,其结构式为:

所述大环化合物的合成方法,按下述步骤进行合成:

(1)将2-羟基苯并咪唑(2g,0.015mol)、四丁基溴化铵(0.24g,0.75mmol)、甲苯50ml、40%氢氧化钠溶液20ml和碘甲烷(2ml,0.032mol),在60-80℃下加热19小时,得a品;

(2)将a品、盐酸溶液和甲酸混合,得b品;

(3)向b品中加入浓度为40%的甲醛溶液,搅拌均匀,得c品;

(4)c品于常温下搅拌5小时,出现白色沉淀,得d品;

(5)d品抽滤,依次用甲醇、二氯甲烷洗涤,干燥,得白色固体,即得。

所述盐酸溶液浓度为6mol/l,每300mg2-羟基苯并咪唑加10ml盐酸溶液和5ml纯甲酸;所述40%的甲醛溶液的加入量以a品和甲醛的摩尔比为1:11的量计算。

用上述大环化合物制备的电化学发光试剂,具体包括:

(1)用al2o3抛光粉打磨玻碳电极、清洗、晾干,取5ul浓度为1.0×10-5mol/l的大环化合物溶液,涂覆在清洗干净的玻碳电极上,待溶剂挥发,再取5ul大环化合物溶液,晾干,重复10次,得修饰玻碳电极;

(2)采用常规三电极体系,以铂丝为对电极,玻碳电极(gce,φ=3mm)为工作电极,ag/agcl作为参比电极,缓冲溶液为0.1mol/l4-羟乙基哌嗪乙磺酸与0.1mol/l氢氧化钠的体积比为1:1的混合溶液,ph=12.0;

(3)结果见图1,观察到在+1.1v处有氧化峰出现,并伴随着电化学发光现象产生。

实施例2:

(1)用乙腈配制1.0×10-5mol/l、1.0×10-6mol/l…1.0×10-14mol/l、1.0×10-15mol/l等浓度的上述各个稠环芳香烃溶液;

(2)将修饰有大环化合物的玻碳电极与上述步骤(1)中的各稠环芳香烃常温搅拌25min,晾干、待用;

(3)将上述步骤(2)中的待用电极于电化学发光测试仪中进行测量;

(4)将测定完成的数据作图,结果见图2,其中图2(b),发现9.10-苯并菲三亚苯客体对该大环化合物的电化学发光没有完全淬灭,其余客体均淬灭完全。

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