CN105758850B - 具有aie效应的双三唑桥联荧光环糊精分子的制备及其应用 - Google Patents

具有aie效应的双三唑桥联荧光环糊精分子的制备及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有AIE效应的双三唑桥联荧光环糊精分子的制备方法,首先,通过偶联得到反式的双炔基取代的四苯乙烯衍生物,然后得到含叠氮基的单取代环糊精,最后通过一价铜催化的1,3‑偶极环加成反应(click chemistry),将叠氮环糊精键合到炔基取代的四苯乙烯衍生物上,进而制备了具有AIE效应的双三唑桥联荧光环糊精分子。本发明制备的这种荧光分子中三唑环上富电氮原子的配位作用以及环糊精分子良好的包合性、生物相容性,使其在重金属离子、阴离子以及生物大分子等的检测中有广阔的应用前景,开辟了荧光传感器及分子识别的新领域。

Description

具有AIE效应的双三唑桥联荧光环糊精分子的制备及其应用
技术领域
本发明涉及具有聚集诱导发光性质的荧光传感器的制备,具体涉及一种具有聚集诱导发光性能的双三唑桥联荧光环糊精探针的制备及其应用。属于荧光探针技术领域。
背景技术
大多数有机发光材料在溶液状态下具有较强的荧光,而在聚集状态时荧光减弱甚至猝灭(ACQ),这将很大程度上限制了其在检测领域的应用。如何有效解决ACQ现象成为设计开发高效、稳定荧光传感材料新的出发点。2001年,唐本忠等发现的聚集诱导发光(Aggreagation-Induced Emission,AIE)效应(是一种在溶液状态时不发光,而在固态时却呈现很强的发光特性)为设计高荧光量子产率的固态材料提供了一种新思路。并基于此现象,唐本忠等提出的分子内旋转受阻机理一定程度上可以很好的解释该现象,即分子内旋转导致激发态能量以非辐射形式衰减,产生弱的荧光发射;而聚集状态下这种旋转受阻,进一步抑制了非辐射能量转换,使激发态能量以辐射形式释放产生强荧光。因此,具有AIE性质的有机荧光物质迅速成为近年来发光材料化学、生物化学传感器等多种领域广泛研究的对象。
环糊精(cyclodextrin,简称CD)是由D-吡喃葡萄糖单元通过-1,4糖苷键连接而成的腔内疏水、腔外亲水的环状低聚糖。其外围是亲水性表层,内部是疏水空腔,对很多化合物具有包合作用,根据进入空腔的方式不同,可以形成自包合体系、超分子二聚物、超分子聚合物等可能的结构。环糊精是超分子化学中一种便宜易得、生物相容性良好、光学相干性小的重要主体分子,在材料、生物医药和光学材料等方面都有潜在的工业化应用。因此,将AIE性质与环糊精独特的主客体包合特性相结合,为新型功能分子的设计开发提供新的思路。
另一方面,点击化学是2001年提出的一种相对较新的合成化学,已被广泛应用于多种化学领域。通过Cu催化的叠氮-末端炔烃的环加成反应,可以得到产物单一、高产率的三唑类衍生物。三唑类杂环衍生物由于其三唑环为含有3个氮原子的五元杂环,具有芳香性和丰富的电子,可通过形成氢键、与金属离子配位及发生疏水作用和静电作用等多种非共价键力与受体相互作用,在超分子识别、发光材料等领域具有很大的应用潜力。例如,一些以三唑环构筑的衍生物可作为受体络合金属阳离子,对不同的金属有一定的响应性;也可以和多种无机及有机阴离子络合,呈现出良好的选择性识别,在分子识别以及传感器等领域有潜在应用价值。
发明内容
本发明通过点击化学将环糊精和四苯乙烯类分子结合,构建具有AIE性质的三唑桥联荧光环糊精体系,将促进聚集诱导发光新理论建立和发展,并开发离子探针,发掘其分子识别以及传感器等领域的研究。
本发明的目的在于提出一种结构新颖的具有聚集诱导发光性质的荧光环糊精分子,该分子在聚集态的荧光强度比在溶液中的荧光强度高达几百甚至几千倍。
本发明的另一目的在于提供具有聚集诱导发光效应的双三唑桥联荧光环糊精分子的制备方法。该方法的实验原料易得、产物单一、实验步骤简单易行,可以高产率简便的合成具有聚集诱导发光性质的荧光环糊精分子。
本发明的又一目的在于提供上述所述的聚集诱导发光效应的双三唑桥联荧光环糊精分子的应用。
本发明通过点击化学将环糊精和四苯乙烯类分子结合,构建具有AIE性质的三唑桥联荧光环糊精体系,将促进聚集诱导发光新理论建立和发展,并开发离子探针,发掘其分子识别以及传感器等领域的研究。
为了解决上述技术问题,本发明予以实现的技术方案是:
本发明提供的具有AIE(聚集诱导发光)效应的双三唑桥联荧光环糊精分子的化学结构如下式所示:
本发明具有效应的双三唑桥联荧光环糊精分子的制备方法,步骤如下:
步骤一:反式双炔基取代的四苯乙烯衍生物的制备,包括:
步骤1-1:依次将锌粉和四氢呋喃加入反应瓶中,-5~0℃条件下缓慢加入四氯化钛,再向溶液中加入4-羟基二苯甲酮的四氢呋喃溶液;于66~80℃无水无氧条件下反应34~32小时,过滤浓缩,柱层析,得到反式双羟基取代的四苯乙烯衍生物;其中,锌粉、四氯化钛、4-羟基二苯甲酮的摩尔比为3:1.5:1~10:5:1;
步骤1-2:将步骤1-1得到的四苯乙烯衍生物、3-溴丙炔、无水碳酸钾、溴化四丁基铵以及有机溶剂依次加入反应瓶中,其中,所述四苯乙烯衍生物、3-溴丙炔、无水碳酸钾、溴化四丁基铵的摩尔比为1:2:5:0.08~1:4:7:0.12;于55~66℃无水无氧条件下反应10~15小时,过滤浓缩,柱层析,得到反式双炔基取代的四苯乙烯衍生物;
步骤二:单-6-叠氮环糊精的制备,包括:
按照摩尔比为1:1.2~1:1.5将单-6-对甲基苯磺酰基环糊精和叠氮化钠加入水中,于55~110℃反应10~30小时,然后将反应体系导入丙酮中析出固体,用丙酮洗涤两次,得到单-6-叠氮基环糊精;
步骤三:一锅法点击合成双三唑桥联荧光环糊精分子,包括:
步骤3-1:将碘化亚酮和乙腈依次加入反应瓶中,再向溶液中加入三苯基膦的乙腈溶液,搅拌反应,过滤,用乙腈洗涤,真空干燥得到三苯基膦-碘化亚酮配合物;其中,三苯基膦和碘化亚酮的摩尔比为1:1~1:2;
步骤3-2:将步骤3-1制备得到的三苯基膦-碘化亚酮配合物、步骤一得到的四苯乙烯衍生物、步骤二得到的单-6-叠氮基环糊精加入N,N-二甲基甲酰胺中,其中,反应的炔基与叠氮基的摩尔比为1:1~1:1.5,单-6-叠氮环糊精与三苯基膦-碘化亚酮配合物的摩尔比1:0.05~1:0.10;在60~120℃条件下反应48~96小时,用砂芯漏斗过滤,所得滤液旋蒸得到粗产品,然后用乙腈和水作为洗脱剂进行柱层析,其中,乙腈和水的体积比为1:2~1:5,最终得到双三唑桥联荧光环糊精分子。
进一步讲,上述步骤1-1中,所用的溶剂是无水四氢呋喃,柱层析分离时,洗脱剂由体积比为1:10~1:3的乙酸乙酯和石油醚构成。步骤1-2中所用的有机溶剂是无水丙酮,柱层析分离时,洗脱剂由体积比为1:10~1:50的乙酸乙酯和石油醚构成。步骤二中,所用单-6-对甲基苯磺酰基环糊精为单-6-对甲基苯磺酰基-α-环糊精、单-6-对甲基苯磺酰基-β-环糊精和单-6-对甲基苯磺酰基-γ-环糊精中的一种。
本发明制备得到的双三唑桥联荧光环糊精分子在溶液中几乎不发光,在聚集状态下呈现很强的发光特性,可将所述具有AIE效应的双三唑桥联荧光环糊精分子在生物大分子荧光传感器或探针中的应用。本发明制备得到的双三唑桥联荧光环糊精分子对Zn2+离子表现出独特灵敏的荧光增强型响应性,可应用不同环境中金属Zn2+离子定性定量的检测,同时在生物大分子荧光传感器或探针中有潜在的应用价值。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)本发明经过经心设计,选用收率高,选择性强的反应,得到了一种高产率简便的合成具有聚集诱导发光性质的荧光环糊精分子的方法。
(2)本发明的荧光环糊精分子具有很强的聚集诱导发光性能,稳定性高,选择性好。可以灵敏的作为金属Zn2+离子荧光探针,在离子检测及生物大分子识别等领域具有极其重要的应用价值。
附图说明
图1是本发明具有AIE效应的双三唑桥联荧光环糊精分子合成路线图;
图2为不同含水量时荧光环糊精分子在最大发射波长处荧光强度的变化图;
图3是三唑桥联荧光环糊精分子在DMSO-H2O中不同金属离子的荧光发射光谱图;
图4是三唑桥联荧光环糊精分子在DMSO-H2O中Zn2+离子的荧光滴定曲线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步详细描述,所描述的具体实施例仅对本发明进行解释说明,并不用以限制本发明。
实施例1:具有AIE效应的双三唑桥联荧光环糊精分子的制备,其合成路线图如图1所示,包括:
步骤一:反式双炔基取代的四苯乙烯衍生物的制备
1-1)反式双羟基取代的四苯乙烯衍生物的制备:将锌粉(2.168g,30mmol)加入250mL三口烧瓶中,抽真空充氮气,重复三次,加入40mL新蒸的四氢呋喃(THF)并冷却至-10℃,缓慢加入TiCl4(1.68mL,15mmol),滴完得到的悬浊液在室温下搅拌0.5h,加热回流2.5h,之后冷却至-5~0℃。将4-羟基二苯甲酮(1.982g,10mmol),溶于20mL新蒸的THF中,然后用注射器慢慢加入到以上的反应液中,滴加完毕,加热回流过夜。停止加热,冷却至室温,反应液用K2CO3溶液淬灭,硅藻土过滤,滤饼用少量二氯甲烷冲洗,滤液用二氯甲烷萃取几次,无水硫酸镁干燥,过滤浓缩,柱层析(用石油醚:乙酸乙酯=5:1淋洗),得到反式双羟基取代的四苯乙烯衍生物,记为化合物1,该化合物1的结构可表示为:
1-2)反式双炔基取代的四苯乙烯衍生物的制备:在氮气保护下,将上述得到的化合物1(0.8g,2.2mmol),无水碳酸钾(2.4g,17.2mmol),溴化四丁基铵(0.0096g,0.033mmol),3-溴丙炔(0.72mL,6.6mmol)以及无水丙酮(20mL)依次加入50mL的三口烧瓶中,搅拌,升温至60℃,回流12h,过滤,旋干溶剂,柱层析(用乙酸乙酯:石油醚=50:1淋洗),收集冲洗下来的部分,旋干,得到反式双炔基取代的四苯乙烯衍生物,记为化合物2,该化合物2的结构可表示为:
步骤二:叠氮环糊精的制备:在100mL的三口烧瓶中加入单-6-对甲基苯磺酰基环糊精(5g)和叠氮化钠(1.26g),再向其中加入50mL蒸馏水,于110℃反应24h,然后将反应体系倒入250mL丙酮中析出固体,过滤后用丙酮洗涤(100mL×2),干燥处理即得到单-6-叠氮基环糊精。
所得叠氮环糊精的结构可表示为:
上述所用单-6-对甲基苯磺酰基环糊精的制备属于现有技术,可参照公开日为2012年2月8日,公开号为CN102343258A的中国专利文献中披露的《三唑基键合环糊精-硅胶手性固定相及其制备方法》。
步骤三:点击制备环糊精衍生化的荧光探针,包括:
3-1)催化剂的制备:将碘化亚酮(0.5g,2.6mmol)和乙腈(50mL)依次加入反应瓶中,再向溶液中加入10mL三苯基膦(0.69g,2.7mmol)的乙腈溶液,室温搅拌反应,抽滤,得到的固体用乙腈洗涤(30mL×3),真空干燥得到产物三苯基膦-碘化亚酮配合物。
所得催化剂的结构可表示为:
3-2)点击反应:将上述得到的化合物2(0.54g,1.23mmol),叠氮环糊精(2.86g,2.5mmol)和催化剂(0.06g,0.123mmol)依次加入50mL的N,N-二甲基甲酰胺中,在100℃条件下反应48小时,用砂芯漏斗过滤,旋蒸得到粗产品。然后用乙腈和水(2:1)作为洗脱剂进行柱层析,收集冲洗下来的液体,旋干即得到环糊精衍生的四苯乙烯荧光探针。
该步反应可表示为:
实施例2:
步骤一:反式双炔基取代的四苯乙烯衍生物的制备
1-1)反式双羟基取代的四苯乙烯衍生物的制备:将锌粉(1.734g,24mmol)加入250mL三口烧瓶中,抽真空充氮气,重复三次,加入40mL新蒸的四氢呋喃(THF)并冷却至-10℃,缓慢加入TiCl4(1.34mL,12mmol),滴完得到的悬浊液在室温下搅拌0.5h,加热回流2.5h,之后冷却至-5~0℃。将4-羟基二苯甲酮(0.476g,2.4mmol),溶于20mL新蒸的THF中,然后用注射器慢慢加入到以上的反应液中,滴加完毕,加热回流过夜。停止加热,冷却至室温,反应液用K2CO3溶液淬灭,硅藻土过滤,滤饼用少量二氯甲烷冲洗,滤液用二氯甲烷萃取几次,无水硫酸镁干燥,过滤浓缩,柱层析(用石油醚:乙酸乙酯=5:1淋洗),得到反式双羟基取代的四苯乙烯衍生物,记为化合物3,该化合物3的结构可表示为:
1-2)反式双炔基取代的四苯乙烯衍生物的制备:在氮气保护下,将上述得到的化合物3(0.8g,2.2mmol),无水碳酸钾(2.4g,17.2mmol),溴化四丁基铵(0.0096g,0.033mmol),3-溴丙炔(0.72mL,6.6mmol)以及无水丙酮(20mL)依次加入50mL的三口烧瓶中,搅拌,升温至60℃,回流12h,过滤,旋干溶剂,柱层析(用乙酸乙酯:石油醚=50:1淋洗),收集冲洗下来的部分,旋干,得到反式双炔基取代的四苯乙烯衍生物,记为化合物4,该化合物4的结构可表示为:
步骤二:叠氮环糊精的制备:在100mL的三口烧瓶中加入单-6-对甲基苯磺酰基环糊精(5g)和叠氮化钠(1.26g),再向其中加入50mL蒸馏水,于110℃反应24h,然后将反应体系倒入250mL丙酮中析出固体,过滤后用丙酮洗涤(100mL×2),干燥处理即得到单-6-叠氮基环糊精。
所得叠氮环糊精的结构可表示为:
上述所用单-6-对甲基苯磺酰基环糊精的制备属于现有技术,可参照公开日为2012年2月8日,公开号为CN102343258A的中国专利文献中披露的《三唑基键合环糊精-硅胶手性固定相及其制备方法》。
步骤三:点击制备环糊精衍生化的荧光探针,包括:
3-1)催化剂的制备:将碘化亚酮(0.5g,2.6mmol)和乙腈(50mL)依次加入反应瓶中,再向溶液中加入10mL三苯基膦(0.69g,2.7mmol)的乙腈溶液,室温搅拌反应,抽滤,得到的固体用乙腈洗涤(30mL×3),真空干燥得到产物三苯基膦-碘化亚酮配合物。
所得催化剂的结构可表示为:
3-2)点击反应:将化合物4(0.54g,1.23mmol),叠氮环糊精(2.86g,2.5mmol)和催化剂(0.06g,0.123mmol)依次加入50mL的N,N-二甲基甲酰胺中,在100℃条件下反应48小时,用砂芯漏斗过滤,旋蒸得到粗产品。然后用乙腈和水(2:1)作为洗脱剂进行柱层析,收集冲洗下来的液体,旋干即得到环糊精衍生的四苯乙烯荧光探针。
该步反应可表示为:
实施例3:
步骤一:反式双炔基取代的四苯乙烯衍生物的制备
1-1)反式双羟基取代的四苯乙烯衍生物的制备:将锌粉(2.168g,30mmol)加入250mL三口烧瓶中,抽真空充氮气,重复三次,加入40mL新蒸的四氢呋喃(THF)并冷却至-10℃,缓慢加入TiCl4(1.68mL,15mmol),滴完得到的悬浊液在室温下搅拌0.5h,加热回流2.5h,之后冷却至-5~0℃。将4-羟基二苯甲酮(1.982g,10mmol),溶于20mL新蒸的THF中,然后用注射器慢慢加入到以上的反应液中,滴加完毕,加热回流过夜。停止加热,冷却至室温,反应液用K2CO3溶液淬灭,硅藻土过滤,滤饼用少量二氯甲烷冲洗,滤液用二氯甲烷萃取几次,无水硫酸镁干燥,过滤浓缩,柱层析(用石油醚:乙酸乙酯=5:1淋洗),得到反式双羟基取代的四苯乙烯衍生物,记为化合物5,该化合物5的结构可表示为:
1-2)反式双炔基取代的四苯乙烯衍生物的制备:在氮气保护下,将上述得到的化合物5(0.8g,2.2mmol),无水碳酸钾(2.4g,17.2mmol),溴化四丁基铵(0.0096g,0.033mmol),3-溴丙炔(0.72mL,6.6mmol)以及无水丙酮(20mL)依次加入50mL的三口烧瓶中,搅拌,升温至60℃,回流12h,过滤,旋干溶剂,柱层析(用乙酸乙酯:石油醚=50:1淋洗),收集冲洗下来的部分,旋干,得到反式双炔基取代的四苯乙烯衍生物,记为化合物6,该化合物6的结构可表示为:
步骤二:叠氮环糊精的制备:在100mL的三口烧瓶中加入单-6-对甲基苯磺酰基环糊精(5g)和叠氮化钠(1.26g),再向其中加入50mL蒸馏水,于110℃反应24h,然后将反应体系倒入250mL丙酮中析出固体,过滤后用丙酮洗涤(100mL×2),干燥处理即得到单-6-叠氮基环糊精。
所得叠氮环糊精的结构可表示为:
上述所用单-6-对甲基苯磺酰基环糊精的制备属于现有技术,可参照公开日为2012年2月8日,公开号为CN102343258A的中国专利文献中披露的《三唑基键合环糊精-硅胶手性固定相及其制备方法》。
步骤三:点击制备环糊精衍生化的荧光探针,包括:
3-1)催化剂的制备:将碘化亚酮(0.5g,2.6mmol)和乙腈(50mL)依次加入反应瓶中,再向溶液中加入10mL三苯基膦(0.69g,2.7mmol)的乙腈溶液,室温搅拌反应,抽滤,得到的固体用乙腈洗涤(30mL×3),真空干燥得到产物三苯基膦-碘化亚酮配合物。
所得催化剂的结构可表示为:
3-2)点击反应:将化合物6(0.54g,1.23mmol),叠氮环糊精(4.12g,2.4mmol)和催化剂(0.06g,0.123mmol)依次加入50mL的N,N-二甲基甲酰胺中,在100℃条件下反应48小时,用砂芯漏斗过滤,旋蒸得到粗产品。然后用乙腈和水(2:1)作为洗脱剂进行柱层析,收集冲洗下来的液体,旋干即得到环糊精衍生的四苯乙烯荧光分子。
该步反应可表示为:
上述实施例均可得到环糊精衍生的四苯乙烯荧光分子,实施例1、2和3的不同之处在于改变了4-羟基二苯甲酮与四氯化钛的摩尔比,得到的羟基取代四苯乙烯衍生物的产率发生改变;实施例1与例3的不同之处在于改变了叠氮环糊精和炔基取代四苯乙烯衍生物的摩尔比,得到环糊精衍生的四苯乙烯荧光分子的产率发生改变。反应物摩尔比的变化仅对其总产率有影响,对其得到的产物的种类并无影响。
实施例4:三唑桥联荧光环糊精分子在溶液中和聚集状态下的聚集诱导发光性质
选择荧光环糊精分子的良溶剂二甲基亚砜(DMSO),向其良溶剂的溶液中添加不良溶剂水,使之析出聚集体来测量其荧光发射强度的变化。具体如下:在超声振荡下,往样品的DMSO溶液中分别缓慢滴加不同体积的水,配制终浓度为5×10-5M的DMSO-H2O(100:0~2:98)混合液,图2为不同含水量时荧光环糊精在最大发射波长处荧光强度的变化图。由图2可见,当样品的浓度在5×10-5M时,在DMSO溶液中,荧光强度很弱,随着水的比例由0%增加到60%,荧光强度变化不大,当其比例超过60%以后,溶液开始出现浑浊,荧光强度急剧增加。当水的含量达到98%,此时的荧光强度是DMSO溶液中的几百倍。
三唑桥联荧光环糊精分子具有聚集诱导发光特性,可以作为聚集诱导发光材料,具有极其重要的应用价值。
实施例5:三唑桥联荧光环糊精分子对Zn2+离子的检测
图3是三唑桥联荧光环糊精分子在DMSO-H2O溶液中(体积比为1:1)加入相同浓度的不同种类的金属离子的荧光发射光谱图,由图3可见,该分子对Zn2+离子有灵敏的荧光增强型响应。图4是三唑桥联荧光环糊精分子在DMSO-H2O溶液中(体积比为1:1)加入不同浓度Zn2+离子的荧光滴定曲线。随着Zn2+离子浓度的增加,其荧光强度呈现不同程度的增强。该分子中三唑环上的富电氮原子和环糊精分子中羟基上的氧原子以及环糊精的包合作用等多重作用机制实现选择性响应。三唑桥联荧光环糊精分子是灵敏的Zn2+离子荧光探针。
本发明获得的三唑桥联荧光环糊精分子具有优良的荧光发射性能。通过其三唑环中富电氮原子、环糊精中羟基上的氧原子以及环糊精的包合作用等多重作用机制灵敏识别Zn2+离子。本发明的三唑桥联荧光环糊精分子探针性能优异,具有很强的聚集诱导发光性质,可以作为Zn2+离子灵敏的荧光增强型探针,在荧光探针、荧光传感器及大分子识别等领域具有潜在的应用价值。
尽管上面结合图对本发明进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨的情况下,还可以作出很多变形,这些均属于本发明的保护之内。

Claims (6)

1.一种具有AIE效应的双三唑桥联荧光环糊精分子的制备方法,其特征在于,按如下步骤制备:
步骤一:反式双炔基取代的四苯乙烯衍生物的制备,包括:
步骤1-1:依次将锌粉和无水四氢呋喃加入反应瓶中,-5~0℃条件下缓慢加入四氯化钛,再向溶液中加入4-羟基二苯甲酮的四氢呋喃溶液;于66~80℃无水无氧条件下反应34~32小时,过滤浓缩,柱层析,得到反式双羟基取代的四苯乙烯衍生物;其中,锌粉、四氯化钛、4-羟基二苯甲酮的摩尔比为3:1.5:1~10:5:1;
步骤1-2:将步骤1-1得到的四苯乙烯衍生物、3-溴丙炔、无水碳酸钾、溴化四丁基铵以及有机溶剂依次加入反应瓶中,其中,所述四苯乙烯衍生物、3-溴丙炔、无水碳酸钾、溴化四丁基铵的摩尔比为1:2:5:0.08~1:4:7:0.12;于55~66℃无水无氧条件下反应10~15小时,过滤浓缩,柱层析,得到反式双炔基取代的四苯乙烯衍生物;
步骤二:单-6-叠氮环糊精的制备,包括:
按照摩尔比为1:1.2~1:1.5将单-6-对甲基苯磺酰基环糊精和叠氮化钠加入水中,于55~110℃反应10~30小时,然后将反应体系导入丙酮中析出固体,用丙酮洗涤两次,得到单-6-叠氮基环糊精;
步骤三:一锅法点击合成双三唑桥联荧光环糊精分子,包括:
步骤3-1:将碘化亚酮和乙腈依次加入反应瓶中,再向溶液中加入三苯基膦的乙腈溶液,搅拌反应,过滤,用乙腈洗涤,真空干燥得到三苯基膦-碘化亚酮配合物;其中,三苯基膦和碘化亚酮的摩尔比为1:1~1:2;
步骤3-2:将步骤3-1制备得到的三苯基膦-碘化亚酮配合物、步骤一得到的四苯乙烯衍生物、步骤二得到的单-6-叠氮基环糊精加入N,N-二甲基甲酰胺中,其中,反应的炔基与叠氮基的摩尔比为1:1~1:1.5,单-6-叠氮环糊精与三苯基膦-碘化亚酮配合物的摩尔比1:0.05~1:0.10;在60~120℃条件下反应48~96小时,用砂芯漏斗过滤,所得滤液旋蒸得到粗产品,然后用乙腈和水作为洗脱剂进行柱层析,其中,乙腈和水的体积比为1:2~1:5,最终得到双三唑桥联荧光环糊精分子。
2.根据权利要求1所述具有AIE效应的双三唑桥联荧光环糊精分子的制备方法,其中,步骤1-1中柱层析分离时,洗脱剂由体积比为1:10~1:3的乙酸乙酯和石油醚构成。
3.根据权利要求1所述具有AIE效应的双三唑桥联荧光环糊精分子的制备方法,其中,步骤1-2中所用有机溶剂是无水丙酮,柱层析分离时,洗脱剂由体积比为1:10~1:50的乙酸乙酯和石油醚构成。
4.根据权利要求1所述具有AIE效应的双三唑桥联荧光环糊精分子的制备方法,其中,步骤二中,所用单-6-对甲基苯磺酰基环糊精为单-6-对甲基苯磺酰基-α-环糊精、单-6-对甲基苯磺酰基-β-环糊精和单-6-对甲基苯磺酰基-γ-环糊精中的一种。
5.一种根据权利要求1至4任一制备方法制得的具有AIE效应的双三唑桥联荧光环糊精分子的应用,将所述具有AIE效应的双三唑桥联荧光环糊精分子在生物大分子荧光传感器或探针中的应用。
6.根据权利要求5所述具有AIE效应的双三唑桥联荧光环糊精分子的应用,将所述具有AIE效应的双三唑桥联荧光环糊精分子用作不同环境中对金属Zn2+离子定性定量检测的荧光探针。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111039764A (zh) * 2018-10-12 2020-04-21 山东大学 一种双亲乙烯衍生物及制备方法
CN109900673B (zh) * 2019-04-19 2021-07-30 内蒙古科技大学 提高生物质焦油重金属元素检测灵敏度的方法
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CN110845740B (zh) * 2019-11-08 2022-02-08 中国科学院化学研究所 一种环糊精金属框架圆偏振发光晶体及其制备方法与应用
CN111269173A (zh) * 2020-02-16 2020-06-12 常州大学 一种固体荧光试纸材料的制备及其应用
CN112209871B (zh) * 2020-10-29 2023-03-24 西北师范大学 一种基于四苯乙烯的锌离子荧光探针及其制备方法与应用
CN116284504B (zh) * 2023-01-04 2024-06-21 昆明理工大学 一系列交联型环糊精聚合物及其制备方法与应用
CN116496169B (zh) * 2023-06-26 2023-08-29 天津城建大学 一种两亲性四苯乙烯衍生物、荧光传感薄膜及制备方法和应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102343258A (zh) * 2011-08-22 2012-02-08 南京新珞美新型材料有限公司 三唑基键合环糊精-硅胶手性固定相及其制备方法
CN104673275A (zh) * 2013-10-15 2015-06-03 香港科技大学深圳研究院 一种激活发光材料及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102343258A (zh) * 2011-08-22 2012-02-08 南京新珞美新型材料有限公司 三唑基键合环糊精-硅胶手性固定相及其制备方法
CN104673275A (zh) * 2013-10-15 2015-06-03 香港科技大学深圳研究院 一种激活发光材料及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Click synthesis of a novel triazole bridged AIE active cyclodextrin probe for specific detection of Cd2+;Lifang Zhang et al.;《ROYAL SOCIETY OF CHEMISTRY》;20151231;第51卷;全文 *
Synthesis and Design of Aggregation-Induced Emission Surfactants:Direct Obervation of Micelle Transitions and Microemulsion Droplets;Weijiang Guan et al.;《Angewandte communications》;20151016;全文 *

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