CN101240165A - 一种优良的草酸酯化学发光体系 - Google Patents

一种优良的草酸酯化学发光体系 Download PDF

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Abstract

一种优良的草酸酯化学发光体系，其特征在于它是由两种隔离的液态组分所构成，一种液态组分是草酸酯组分，包含至少0.01M草酸酯和至少0.001M荧光剂；另一种液态组分是过氧化氢组分，包含0.01M到3M的过氧化氢，并过氧化氢溶于聚乙二醇和酯的混合溶液中，聚乙二醇和酯的混合溶液中聚乙二醇所占的比例为1％到99％。本发明的优越性在于：1.由于聚乙二醇同叔醇相比具有更低的毒性、更高的闪点和更低的蒸气压，因此，相应地本发明的含有聚乙二醇的化学发光体系同传统的含有叔醇的化学发光体系相比，也同样具有更低的毒性、更高的闪点和更低的蒸气压；2.输出的化学光光能量增加15％左右；3.具有更好的贮存稳定性。

Description

一种优良的草酸酯化学发光体系
(一)发明领域：
本发明涉及化学发光领域，尤其涉及一种优良的草酸酯化学发光体系。
(二)背景技术：
各种各样的草酸酯化学发光体系是为人熟悉并被广泛应用的。一个实用的草酸酯化学发光体系应能产生高效的化学光，具有良好的贮存稳定性并且是安全的。美国专利4313843详细描述了化学发光两反应组分的配方原则和优选出的配方。其专利权项声明保护的含有叔醇的“过氧化氢组分”，一直以来被认为是最佳配方而被广泛应用。美国专利4678608，5232635，5597517等等都描述了对草酸酯化学发光体系进行的改良，但它们均沿用了美国专利4313843中描述的含有叔醇的“过氧化氢组分”。
但是此含有叔醇的“过氧化氢组分”贮存稳定性较低、光输出密度不高，尤其是存在着组分闪点低、蒸气压高、安全性不佳等应予改进的缺陷。
(三)发明内容：
本发明的目的在于提供一种优良的草酸酯化学发光体系，它具有更好的贮存稳定性和发光特性，并且具有更低的毒性、更高的闪点和更低的蒸气压。
本发明的技术方案：一种优良的草酸酯化学发光体系，其特征在于它是由两种隔离的液态组分所构成，一种液态组分是草酸酯组分，包含至少0.01M草酸酯和至少0.001M荧光剂；另一种液态组分是过氧化氢组分，包含0.01M到3M的过氧化氢，并过氧化氢溶于聚乙二醇和酯的混合溶液中，聚乙二醇和酯的混合溶液中聚乙二醇所占的比例为1％到99％。
上述所述的草酸酯组分中也可以加入浓度范围在10-5M到10-1M的催化剂；如水杨酸钠、水杨酸四丁基铵；还可以是水杨酸钾、水杨酸锂、5-氯水杨酸钠、5-氯水杨酸锂、三氟乙酸钠、五氯酚钾、苯甲酸四丁基铵、高氯酸四丁基铵。
上述所述的草酸酯组分中的草酸酯，优选至少0.03M。
上述所述的草酸酯组分中的草酸酯，包括双(2，4，5-三氯-6-羰戊氧苯基)草酸酯(称为“CPPO”)或双(2，4，5-三氯苯基)草酸酯(称为“TCPO”)；还可以是双(2，4，5-三溴-6-羰己氧苯基)草酸酯、双(2，-硝基苯基)草酸酯、双(2，4-二硝基苯基)草酸酯、双(2，6-二氯-4-硝基苯基)草酸酯、双(2，4，6-三氯苯基)草酸酯、双(3-三氟甲基-4-硝基苯基)草酸酯、双(1，2-二甲基-4，6-二硝基苯基)草酸酯、双(2，4-二氯苯基)草酸酯、双(2，4-二硝基苯基)草酸酯、双(2，5-二硝基苯基)草酸酯、双(2-甲酰-4-硝基苯基)草酸酯、双(五氯苯基)草酸酯、双(1，2-二氢-2-氧代-1-吡啶基)乙二醛、双(2，4-二硝基-6-甲基苯基)草酸酯。
上述所述的草酸酯组分中的荧光剂，优选至少0.002M。
上述所述的草酸酯组分中的荧光剂，它包括9，10-二苯基蒽、9，10-二苯乙炔基蒽和一溶剂，如邻苯二甲酸二丁酯、苯甲酸丁酯、苯甲酸乙酯；还可以是1，8-二氯-9，10-二苯乙炔基蒽、2-乙基-9，10-二苯乙炔基蒽、1，6，7，12-四苯氧基-N，N’-双(2，5二异丙基苯基)-3，4，9，10-苝二甲酰亚胺、红荧烯。
上述所述的过氧化氢组分中的过氧化氢，优选至少0.1M。
上述所述的过氧化氢组分中的与过氧化氢相溶的聚乙二醇和酯的混合溶液中，所说的聚乙二醇可以是平均分子量200-700者，它们在室温下均为粘稠液体；所说的酯可以是乙酸乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、水杨酸甲酯、水杨酸乙酯、柠檬酸三乙酯、甘油三乙酸酯。
上述所说的聚乙二醇和酯的混合溶液，其中聚乙二醇的含量优选取3％-30％的范围。
本发明的优越性在于：
1、由于聚乙二醇同叔醇相比具有更低的毒性、更高的闪点和更低的蒸气压，因此，相应地本发明的含有聚乙二醇的化学发光体系同传统的含有叔醇的化学发光体系相比，也同样具有更低的毒性、更高的闪点和更低的蒸气压这些优良特性，即：
由叔醇组成配方的传统化学发光体系的闪点为20-30℃，而由聚乙二醇组成配方的化学发光体系的闪点大于95℃；
由叔醇组成配方的传统化学发光体系中的叔醇的毒性，大鼠经口LD503000-4000毫克/公斤，而由聚乙二醇组成配方的化学发光体系中的聚乙二醇的毒性，大鼠经口LD5030000-50000毫克/公斤；
由叔醇组成配方的传统化学发光体系中的叔醇在70-80℃时已经沸腾，而由聚乙二醇组成配方的化学发光体系中的聚乙二醇在100℃时的蒸气压仅为0.1-0.001KPa。
2、本发明的化学发光体系同传统的含有叔醇的化学发光体系相比，它输出的化学光光能量增加15％左右。
3、本发明的化学发光体系同传统的含有叔醇的化学发光体系相比，具有更好的贮存稳定性，经一年的贮存，其光能量的衰减幅度只有传统化学发光体系的50％，从而明显的提高了它的货架寿命和贮存后的使用性能。
(四)具体实施方式：
实施例1：
向80ml邻苯二甲酸二甲酯中加入20ml聚乙二醇-400，搅拌下加入6ml浓度为85％的过氧化氢和0.01克水杨酸钠，继续搅拌至水杨酸钠全部溶解，即为“过氧化氢组分”。
取100ml邻苯二甲酸二丁酯，加入10g CPPO，氮气氛下加热至150℃后，加入0.13g 9，10-二苯乙炔基蒽，继续搅拌至全部溶解，即为“草酸酯组分”。
取3份“草酸酯组分”，加入1份“过氧化氢组分”，摇匀后即有明亮的绿光发出。
实施例2：
向70ml乙酸乙酯中加入30ml聚乙二醇-400，搅拌下加入6ml浓度为85％的过氧化氢，继续搅拌均匀后即为“过氧化氢组分”。
取100ml邻苯二甲酸二丁酯，加入10g CPPO，氮气氛下加热至150℃后，加入0.13g 9，10-二苯乙炔基蒽，继续搅拌至全部溶解，即为“草酸酯组分”。
取3份“草酸酯组分”，加入1份“过氧化氢组分”，摇匀后即有明亮的绿光发出。

Claims (9)

1. 一种优良的草酸酯化学发光体系，其特征在于它是由两种隔离的液态组分所构成，一种液态组分是草酸酯组分，包含至少0.01M草酸酯和至少0.001M荧光剂；另一种液态组分是过氧化氢组分，包含0.01M到3M的过氧化氢，并过氧化氢溶于聚乙二醇和酯的混合溶液中，聚乙二醇和酯的混合溶液中聚乙二醇所占的比例为1％到99％。
2. 根据权利要求1所述的一种优良的草酸酯化学发光体系，其特征在于所述的草酸酯组分中也可以加入浓度范围在10-5M到10-1M的催化剂；如水杨酸钠、水杨酸四丁基铵；还可以是水杨酸钾、水杨酸锂、5-氯水杨酸钠、5-氯水杨酸锂、三氟乙酸钠、五氯酚钾、苯甲酸四丁基铵、高氯酸四丁基铵。
3. 根据权利要求1所述的一种优良的草酸酯化学发光体系，其特征在于所述的草酸酯组分中的草酸酯，优选至少0.03M。
4. 根据权利要求1所述的一种优良的草酸酯化学发光体系，其特征在于所述的草酸酯组分中的草酸酯，包括双(2，4，5-三氯-6-羰戊氧苯基)草酸酯(称为“CPPO”)或双(2，4，5-三氯苯基)草酸酯(称为“TCPO”)；还可以是双(2，4，5-三溴-6-羰己氧苯基)草酸酯、双(2，-硝基苯基)草酸酯、双(2，4-二硝基苯基)草酸酯、双(2，6-二氯-4-硝基苯基)草酸酯、双(2，4，6-三氯苯基)草酸酯、双(3-三氟甲基-4-硝基苯基)草酸酯、双(1，2-二甲基-4，6-二硝基苯基)草酸酯、双(2，4-二氯苯基)草酸酯、双(2，4-二硝基苯基)草酸酯、双(2，5-二硝基苯基)草酸酯、双(2-甲酰-4-硝基苯基)草酸酯、双(五氯苯基)草酸酯、双(1，2-二氢-2-氧代-1-吡啶基)乙二醛、双(2，4-二硝基-6-甲基苯基)草酸酯。
5. 根据权利要求1所述的一种优良的草酸酯化学发光体系，其特征在于所述的草酸酯组分中的荧光剂，优选至少0.002M。
6. 根据权利要求1所述的一种优良的草酸酯化学发光体系，其特征在于所述的草酸酯组分中的荧光剂，它包括9，10-二苯基蒽、9，10-二苯乙炔基蒽和一溶剂，如邻苯二甲酸二丁酯、苯甲酸丁酯、苯甲酸乙酯；还可以是1，8-二氯-9，10-二苯乙炔基蒽、2-乙基-9，10-二苯乙炔基蒽、1，6，7，12-四苯氧基-N，N’-双(2，5二异丙基苯基)-3，4，9，10-苝二甲酰亚胺、红荧烯。
7. 根据权利要求1所述的一种优良的草酸酯化学发光体系，其特征在于所述的过氧化氢组分中的过氧化氢，优选至少0.1M。
8. 根据权利要求1所述的一种优良的草酸酯化学发光体系，其特征在于所述的过氧化氢组分中的与过氧化氢相溶的聚乙二醇和酯的混合溶液中，所说的聚乙二醇可以是平均分子量200-700者，它们在室温下均为粘稠液体；所说的酯可以是乙酸乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、水杨酸甲酯、水杨酸乙酯、柠檬酸三乙酯、甘油三乙酸酯。
9. 根据权利要求8所述的一种优良的草酸酯化学发光体系，其特征在于所说的聚乙二醇和酯的混合溶液，其中聚乙二醇的含量优选取3％-30％的范围。
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