高靈敏度高選擇性甲醛比色熒光雙通道指示劑及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及三氰基二氫呋喃苯乙烯類化合物作為甲醛測(cè)定的比色熒光指示劑，其 可以在自然環(huán)境條件下對(duì)甲醛進(jìn)行高靈敏度高選擇性識(shí)別，或者其可用于測(cè)定食品、生物 樣品、水或大氣中甲醛的濃度。
【背景技術(shù)】
[0002] 甲醛亦稱蟻醛，是最簡(jiǎn)單的醛類，通常情況下是一種可燃、無(wú)色及有刺激性的氣 體；易溶于水、醇和醚。35?40%的甲醛水溶液叫做福爾馬林。甲醛是一種重要的有機(jī)原 料，主要用于塑料工業(yè)、合成纖維、皮革工業(yè)、醫(yī)藥、染料等。同時(shí)，甲醛對(duì)環(huán)境和人體的危害 也是不容忽視的。甲醛是原漿毒物質(zhì)，能與蛋白質(zhì)結(jié)合，它對(duì)人體健康的影響主要表現(xiàn)在嗅 覺(jué)異常、肺功能異常、肝功能異常、免疫功能異常等方面。甲醛對(duì)人體的毒害作用涉及多系 統(tǒng)、多器官。急性刺激反應(yīng)最常見(jiàn)的是眼部、呼吸道的刺激癥狀以及頭痛，如不適、流淚、打 噴嚏、咳嗽、惡心、呼吸困難。吸入高濃度甲醛后，會(huì)出現(xiàn)呼吸道的嚴(yán)重刺激和水腫、眼刺痛、 頭痛，也可發(fā)生支氣管哮喘。皮膚直接接觸甲醛，可引起皮炎、色斑、壞死。經(jīng)常吸入少量甲 醛，能引起慢性中毒，出現(xiàn)粘膜充血、皮膚刺激癥、過(guò)敏性皮炎、指甲角化和脆弱、甲床指端 疼痛等。全身癥狀有頭痛、乏力、胃納差、心悸、失眠、體重減輕以及植物神經(jīng)紊亂等。長(zhǎng)期 作用則可誘發(fā)多個(gè)系統(tǒng)的疾病。新的研宄表明，甲醛可以引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)、體內(nèi)酶活性的 改變以及內(nèi)分泌、免疫系統(tǒng)的改變。高濃度的甲醛對(duì)于神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、肝臟都有毒害。 刺激眼結(jié)膜、呼吸道粘膜而產(chǎn)生流淚、流涕，引起結(jié)膜炎、咽喉炎、哮喘、支氣管炎和變態(tài)反 應(yīng)性疾病。美國(guó)加州政府已經(jīng)把甲醛和苯等其他400余種化合物列入具有潛在致癌性化合 物的名單。因此，甲醛是有關(guān)生命體健康與否的重要分子。
[0003] 鑒于此，發(fā)展能夠有效檢測(cè)特別是能夠在與人類密切相關(guān)的環(huán)境條件下檢測(cè)甲醛 濃度的分析方法是極其重要和有意義的?，F(xiàn)如今已報(bào)導(dǎo)的檢測(cè)甲醛的分析方法包括氣相 色譜法、高效液相色譜法、酚試劑分光光度法、品紅-亞硫酸檢測(cè)法、電化學(xué)法、熒光光譜法 等。在這些眾多的檢測(cè)方法中，熒光光譜法由于其具有高靈敏度和實(shí)時(shí)原位檢測(cè)的特點(diǎn)而 成為研宄人員關(guān)注的焦點(diǎn)。但是目前報(bào)道的熒光光譜法非常少且仍存在很多問(wèn)題，包括選 擇性差、靈敏度低、試劑合成復(fù)雜以及水溶性不夠好等。測(cè)定空氣中低濃度甲醛，建立熒光 光譜法測(cè)定空氣中微量甲醛的方法，選擇最佳試驗(yàn)條件，并考察多種共存物的影響及最大 允許量。可滿足室內(nèi)外環(huán)境空氣中甲醛本底及受甲醛污染環(huán)境的監(jiān)測(cè)?？紤]到這些問(wèn)題， 發(fā)展高選擇性的指示劑成為急需解決的課題。另外，比色指示劑由于不需要借助先進(jìn)的昂 貴儀器而進(jìn)行"裸眼"觀察，從而達(dá)到定性和定量分析的目的，因此受到廣泛關(guān)注。總之，發(fā) 展高靈敏度、高選擇性、合成簡(jiǎn)單、水溶性好的比色熒光指示劑是本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決 的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本領(lǐng)域急需一種制備簡(jiǎn)單、高靈敏度高選擇性甲醛比色熒光指示劑，從而能夠有 效檢測(cè)特別是能夠在自然環(huán)境下檢測(cè)甲醛。為此，本發(fā)明合成了一類新穎的甲醛比色熒光 指示劑，其合成簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、靈敏度高、選擇性高，能夠快速裸眼識(shí)別甲醛。本發(fā)明的指 示劑可在自然環(huán)境下進(jìn)行甲醛的測(cè)定。
[0005] 具體而言，本發(fā)明提供了一種甲醛比色熒光雙通道指示劑，其為三氰基二氫呋喃 苯乙烯類化合物，其結(jié)構(gòu)如下：
[0006]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 化合物，其具有以下結(jié)構(gòu)
其中：R1, R2, R3, R4, R5, &為獨(dú)立地選自由氫原子、直鏈或支鏈烷基、直鏈或支鏈烷氧基、 磺酸基、酯基和羥基組成的組；且其中的R1, R2, R3, R4, RjP R6可以相同或不同。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其為如下結(jié)構(gòu)的化合物：
3. 用于檢測(cè)樣本中甲醛含量的制劑，其包含亞硫酸氫鈉和具有以下結(jié)構(gòu)的化合物：
其中：R1, R2, R3, R4, R5, &為獨(dú)立地選自由氫原子、直鏈或支鏈烷基、直鏈或支鏈烷氧基、 磺酸基、酯基和羥基組成的組；且其中的R1, R2, R3, R4, RjP R6可以相同或不同。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制劑，其中所述的化合物是：
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制劑，其中所述的樣本是水樣。
6. 用于檢測(cè)樣本中甲醛含量的試劑盒，其包含具有以下結(jié)構(gòu)的化合物：
其中：R1, R2, R3, R4, R5, &為獨(dú)立地選自由氫原子、直鏈或支鏈烷基、直鏈或支鏈烷氧基、 磺酸基、酯基和羥基組成的組；且其中的R1, R2, R3, R4, RjP R6可以相同或不同。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的試劑盒，其中所述的化合物是：
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的試劑盒，其中所述的樣本是水樣。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6-8中任一項(xiàng)所述的試劑盒，其還包括使用說(shuō)明書(shū)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6-8中任一項(xiàng)所述的試劑盒，其還包括用于檢測(cè)樣本中甲醛含量的 緩沖劑。
【專利摘要】本發(fā)明涉及高靈敏度高選擇性甲醛比色熒光指示劑及其應(yīng)用。具體地，本發(fā)明的指示劑為一類三氰基二氫呋喃苯乙烯類化合物，其可作為甲醛比色熒光指示劑用于甲醛的檢測(cè)。這類指示劑可實(shí)現(xiàn)如下的技術(shù)效果中至少一個(gè)：高靈敏度的識(shí)別甲醛；能夠用裸眼觀察的方式對(duì)甲醛進(jìn)行定性和定量分析；能夠用熒光光譜法準(zhǔn)確定量分析甲醛；性質(zhì)穩(wěn)定，可以長(zhǎng)期保存使用；以及具有較強(qiáng)的抗干擾能力。
【IPC分類】C07D307-68, G01N21-64, G01N21-78, C09K11-06
【公開(kāi)號(hào)】CN104529956
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410781953
【發(fā)明人】徐祖鈞, 李昌旺
【申請(qǐng)人】山東省章丘市第四中學(xué)
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月16日