CN114989080B - 一种荧光化合物及其制备方法和应用以及一种荧光试条 - Google Patents

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Abstract

本发明属于光化学分析检测技术领域，具体涉及一种荧光化合物及其制备方法和应用以及一种荧光试条。本发明提供的荧光化合物的分子中有多个可自由旋转的芳香环结构，在365nm的激发波长下，本发明提供的荧光化合物在468nm波长附近发射出强烈荧光。当其遇到催泪毒气中的溴化苄及其衍生物时，容易与溴化苄及其衍生物结合并快速形成喹啉盐，得到的喹啉盐的分子内存在很强的推‑拉效应，发射波长显著红移，发射强度也明显升高，在365nm的激发波长下，得到的喹啉盐在520nm波长附近发射出强烈荧光，从而快速精确地对催泪毒气的高灵敏选择性检测。

Description

一种荧光化合物及其制备方法和应用以及一种荧光试条
技术领域
本发明属于光化学分析检测技术领域，具体涉及一种荧光化合物及其制备方法和应用以及一种荧光试条。
背景技术
化学毒剂是一类包含神经毒剂、血液毒剂和窒息毒剂等在内的非常规军用武器，毒性强，毒效持久。其中，溴化苄及其衍生物是一种苯环被溴甲基取代的芳香化合物，是一种典型的催泪毒气，其原料易得且价格低廉，制作成化学毒剂较为简单。基于此，深入研究催泪毒气的检测方法具有重要意义。
目前，研究人员已经开发出包括高分辨质谱、离子迁移谱、酶基生物传感器和电化学传感器等在内的多种检测方法，但是，这些方法不可携带，检测流程复杂，检测速度慢，反应较迟钝且灵敏度较低，因此极大地限制了其应用于便携式传感器。作为这些检测的改进方法，荧光检测手段已被证明是一种具有高度可行性的方法，其操作简单，成本较低，实时性较好，便于携带且灵敏度较高。
针对神经性化学毒气，研究人员已开发出一些便携式荧光传感器。2017年的Shaolin Wang,et al.A ratiometric fluorescent chemosensor for selective andvisual detection of phosgene in solutions and in the gas phase.ChemicalCommunication,53,1530-1533文章中公开了一种用于检测光气的荧光化合物，其主要是通过光气分子将该荧光化合物胺基酰胺化的方式来达到检测效果，但是其分子中含有刚性的萘酰亚胺结构，疏水性较强，在聚集状态下特别是在固态试纸载体上容易产生聚集诱导荧光淬灭效应，不利于荧光信号的释放，降低了检测的灵敏度，并且其制备过程也较为复杂。2016年Shuailin Huang,et al.Handy ratiometric detection of gaseous nerveagents with AIE-fluorophore-based solid test strips.Journal of MaterialsChemistry C,4,10105-10110的论文中公开了一种可以用于检测神经性毒气类似物氯磷酸二乙酯的荧光探针，该荧光探针具备聚集诱导发光特性，适合用于制作便携性试纸，但是其制备过程复杂，需要多步反应才可获得荧光探针。
发明内容
本发明的目的在于提供一种荧光化合物及其制备方法和应用以及一种荧光试条，本发明提供的制备方法步骤简单，并且得到的荧光化合物具有优异的聚集诱导发光特性。本发明提供的荧光化合物在固态下荧光信号释放强烈，具有典型的聚集诱导发光效应，可以快速精确地对催泪毒气进行高灵敏选择性检测。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明提供了一种荧光化合物，其结构通式如式I所示：
其中R基团包括以下结构中的一种：
本发明还提供了上述方案所述荧光化合物的制备方法，包括以下步骤：将4-溴-N,N-二苯基苯胺、功能基团化合物、脱水剂、偶联剂、催化剂和有机溶剂混合进行取代反应，得到荧光化合物；所述功能基团化合物包括Br-R或NH2-R，所述R基团与上述方案所述荧光化合物的R基团一致。
优选的，所述4-溴-N,N-二苯基苯胺和功能基团化合物的摩尔比为1:1～10；所述4-溴-N,N-二苯基苯胺和脱水剂的摩尔比为1:1～100；所述4-溴-N,N-二苯基苯胺和偶联剂的摩尔比为1:1～20；所述4-溴-N,N-二苯基苯胺和催化剂的摩尔比为1:0.01～0.1。
优选的，所述脱水剂包括有机盐和无机盐中的一种或几种；所述偶联剂为醇酯和硼酸中的一种或几种；所述催化剂为钯催化剂。
优选的，所述取代反应的温度为20～80℃，所述取代反应的时间为1～48h。
优选的，所述取代反应在惰性气氛和超声条件下进行。
本发明还提供了上述方案所述荧光化合物或所述制备方法得到的荧光化合物在检测催泪毒气中的应用。
本发明还提供了一种荧光试条，包括基底和设置在所述基底表面的荧光化合物涂层，所述荧光化合物涂层由上述方案所述荧光化合物或上述方案所述制备方法得到的荧光化合物制备得到。
本发明还提供了上述方案所述荧光试条的制备方法，包括以下步骤：将荧光化合物和溶剂混合，得到荧光化合物纳米分散液；将所述荧光化合物纳米分散液喷涂在基底上，然后干燥处理，得到荧光试条；所述荧光化合物为上述方案所述荧光化合物或所述制备方法得到的荧光化合物。
优选的，所述荧光化合物纳米分散液的浓度为0.1～1000μmol/L；所述荧光化合物纳米分散液的喷涂量为0.1～10.0mmol/cm2。
本发明提供了一种荧光化合物，其结构通式如式I所示。本发明提供的式I所示的化合物的分子中有多个可自由旋转的芳香环结构，其在充分溶解后芳香环可以自由旋转，用外置光源激发后能量可以通过快速的机械转动等方式耗散掉，表现出较为微弱的荧光。但是其在固态下，因堆积聚集而导致机械转动被限制，荧光信号释放强烈，具有典型的聚集诱导发光效应。在365nm的激发波长下，式I所示的化合物在468nm波长附近发射出强烈荧光。本发明提供的式I所示的化合物分子中的喹啉基团具有较强的亲核性，且空间位阻较小，当其遇到催泪毒气中的溴化苄及其衍生物时，容易与溴化苄及其衍生物结合并快速形成喹啉盐，得到的喹啉盐的分子内存在很强的推-拉效应，由于推-拉效应的显著增强，发射波长显著红移，发射强度也明显升高，在365nm的激发波长下，得到的喹啉盐在520nm波长附近发射出强烈荧光，从而快速精确地对催泪毒气进行高灵敏选择性检测。另外，本发明提供的式I所示的化合物以固态粉末形式存在，光稳定性和化学稳定性良好，易于长期保存，无毒且常温下难挥发。
本发明还提供了上述方案所述荧光化合物的制备方法。本发明提供的制备方法步骤简单、高效，只需要一步，且产物收率高，对环境友好，原料丰富且成本低廉，制备成本较低，可以用于大规模工业化生产。
本发明还提供了上述方案所述荧光化合物或上述方案所述制备方法得到的荧光化合物在检测催泪毒气中的应用。本发明提供的荧光化合物容易与溴化苄及其衍生物结合并快速形成喹啉盐，发射波长显著红移，发射强度也明显升高，从而实现对催泪毒气的高灵敏选择性检测。
本发明还提供了一种荧光试条，包括基底和设置在所述基底表面的荧光化合物涂层，所述荧光化合物涂层由上述方案所述荧光化合物或上述方案所述制备方法得到的荧光化合物制备得到。本发明将式I所示的化合物制备成荧光试条，得到的荧光试条能够对溴化苄及其衍生物实现灵敏、高效的比率型荧光信号的释放，除荧光发射波长的变化外，同时还会产生裸眼可区分的表观颜色变化，实现了对催泪毒气的可视化检测，并且该可视化荧光试条易存储、易携带、方便使用且成本低。
本发明还提供了上述方案所述荧光试条的制备方法。本发明提供的制备方法步骤简单，操作方便，具有大规模生产的前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的荧光化合物(DPQA)用于检测溴化苄的机理示意图；
图2为本发明实施例1得到的荧光化合物N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺的核磁共振氢谱图；
图3为本发明实施例1得到的荧光化合物N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺的质谱图；
图4为本发明实施例1得到的荧光化合物N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺在不同体积比例的水/四氢呋喃混合溶液中的荧光光谱图；
图5为本发明实施例1得到的荧光化合物N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺在不同体积比例的水/四氢呋喃混合溶液中的荧光强度变化图；
图6为本发明实施例1得到的荧光化合物N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺的分散液的粒径分布图；
图7为本发明实施例1得到的荧光化合物N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺的固态试条的光稳定性柱状图；
图8为本发明实施例1得到的荧光化合物N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺的纳米分散液对不同浓度溴化苄响应的荧光光谱图；
图9为本发明实施例1得到的荧光化合物N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺的固态试条对不同浓度溴化苄响应的荧光光谱图。
具体实施方式
本发明提供了一种荧光化合物，其结构通式如式I所示：
其中R基团包括以下结构中的一种：
在本发明中，所述荧光化合物的结构具体如式I-1～I-8所示：
式I-1所示化合物的化学名称为N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺，其结构中，与N直接相连的三个苯环能够以各自与N相连的C-N键为轴心独立地自由旋转，与喹啉相连的苯环也能够以连接两者的C-C键为轴心相互自由旋转；
式I-2所示化合物的化学名称为N,N-二苯基-3'-(喹啉-4-基)-[1,1'-联苯]-4-胺，其结构中，与N直接相连的三个苯环能够以各自与N相连的C-N键为轴心独立地自由旋转，直接相连的两个苯环能够以连接两个苯环的C-C键为轴心相互自由旋转，与喹啉相连的苯环也能够以连接两者的C-C键为轴心相互自由旋转；
式I-3所示化合物的化学名称为N,N-二苯基-4'-(喹啉-4-基)-[1,1'-联苯]-4-胺，其结构中，与N直接相连的三个苯环能够以各自与N相连的C-N键为轴心独立地自由旋转，直接相连的两个苯环能够以连接两个苯环的C-C键为轴心相互自由旋转，与喹啉相连的苯环也能够以连接两者的C-C键为轴心相互自由旋转；
式I-4所示化合物的化学名称为N,N-二苯基-4-(5-(喹啉-4-基)噻吩-2-基)苯胺，其结构中，与N直接相连的三个苯环能够以各自与N相连的C-N键为轴心独立地自由旋转，与苯环直接相连的噻吩环能够以连接两者的C-C键为轴心相互自由旋转，与噻吩环直接相连的喹啉也能够以连接两者的C-C键为轴心相互自由旋转；
式I-5所示化合物的化学名称为4-(9,9-二辛基-7-(喹啉-4-基)-9H-芴-2-基)-N,N-二苯基苯胺，其结构中，与N直接相连的三个苯环能够以各自与N相连的C-N键为轴心独立地自由旋转，与苯环直接相连的芴能够以连接两者的C-C键为轴心相互自由旋转，与芴直接相连的喹啉也能够以连接两者的C-C键为轴心相互自由旋转；
式I-6所示化合物的化学名称为N,N-二苯基-4'-(喹啉-4-基)-[1,1':4',1'’-三苯基]-4-胺，其结构中，与N直接相连的三个苯环能够以各自与N相连的C-N键为轴心独立地自由旋转，三个直接相连的苯环能够以连接两个苯环的C-C键为轴心相互独立地自由旋转，与喹啉相连的苯环也能够以连接两者的C-C键为轴心相互自由旋转；
式I-7所示化合物的化学名称为N,N-二苯基-4-(10-(喹啉-4-基)蒽-9-基)苯胺，其结构中，与N直接相连的三个苯环能够以各自与N相连的C-N键为轴心独立地自由旋转，与苯环直接相连的蒽能够以连接两者的C-C键为轴心相互自由旋转，与蒽直接相连的喹啉也能够以连接两者的C-C键为轴心相互自由旋转；
式I-8所示化合物的化学名称为N,N-二苯基-4-(7-(喹啉-4-基)苯并[c][1,2,5]噻二唑-4-基)苯胺，其结构中，与N直接相连的三个苯环能够以各自与N相连的C-N键为轴心独立地自由旋转，与苯环直接相连的苯并噻二唑能够以连接两者的C-C键为轴心相互自由旋转，与苯并噻二唑直接相连的喹啉也能够以连接两者的C-C键为轴心相互自由旋转。
本发明还提供了上述方案所述荧光化合物的制备方法，包括以下步骤：将4-溴-N,N-二苯基苯胺、功能基团化合物、脱水剂、偶联剂、催化剂和有机溶剂混合进行取代反应，得到荧光化合物；所述功能基团化合物包括Br-R或NH2-R，所述R基团与上述方案所述荧光化合物的R基团一致。
在本发明中，所述4-溴-N,N-二苯基苯胺和功能基团化合物的摩尔比优选为1:1～10，更优选为1:3～8，进一步优选为1:4～6；所述4-溴-N,N-二苯基苯胺和脱水剂的摩尔比优选为1:1～100，更优选为1:10～80，进一步优选为1:30～60；所述4-溴-N,N-二苯基苯胺和偶联剂的摩尔比优选为1:1～20，更优选为1:5～15，进一步优选为1:8～12；所述4-溴-N,N-二苯基苯胺和催化剂的摩尔比优选为1:0.01～0.10，更优选为1:0.02～0.07，进一步优选为1:0.04～0.06。
在本发明中，所述脱水剂优选包括有机盐和无机盐中的一种或几种；所述无机盐优选包括硫酸盐、碳酸盐和醋酸盐中的一种或几种；所述硫酸盐优选为硫酸镁；所述碳酸盐优选为碳酸钙、碳酸钠和碳酸铯中的一种或几种；所述有机盐优选为醋酸盐，所述醋酸盐优选包括醋酸钙和醋酸锡中的一种或几种；所述偶联剂优选为硼酸和醇酯中的一种或几种；所述醇酯优选为硼酸频那醇酯；所述硼酸频那醇酯优选包括联硼酸频那醇酯、1,3-双苯二硼酸频那醇酯、1,4-对二苯硼酸频那醇酯、噻吩-2,5-二硼酸二频哪酯、9,9-二正辛基芴-2,7-二硼酸二频哪酯、4,4'-联苯基二硼酸二(频那醇酯)、蒽-9,10-二硼酸二频哪酯和4,7-二(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧苯甲醛-2-基)苯并[c][1,2,5]噻二唑中的一种或几种；所述催化剂优选为钯催化剂；所述钯催化剂优选包括醋酸钯、二苯基磷二茂铁二氯化钯、四(三苯基膦)钯、二(三叔丁基膦)钯、钯碳、新戊酸钯和三氟乙酸钯中的一种或几种，更优选为醋酸钯；所述有机溶剂优选包括醇、腈、酰胺、亚砜、饱和酯和四氢呋喃中的一种或几种；所述醇优选为乙醇和甲醇中的一种或几种；所述腈优选为乙腈；所述酰胺优选为N,N-二甲基甲酰胺；所述亚砜优选为二甲基亚砜；所述饱和酯优选为乙酸乙酯。本发明通过加入脱水剂促进取代反应进行，通过加入偶联剂发生偶联反应。
在本发明中，所述混合优选包括：在室温下将4-溴-N,N-二苯基苯胺和有机溶剂混合得到4-溴-N,N-二苯基苯胺溶液，然后将功能基团化合物和有机溶剂混合得到功能基团化合物溶液，再将4-溴-N,N-二苯基苯胺溶液和功能基团化合物溶液混合，之后依次加入脱水剂、偶联剂和催化剂。在本发明中，所述4-溴-N,N-二苯基苯胺溶液的浓度优选为1～30mol/L，更优选为8～25mol/L，进一步优选为12～20mol/L；所述功能基团化合物溶液的浓度优选为1～100mol/L，更优选为10～80mol/L，进一步优选为30～60mol/L；所述偶联剂和催化剂加入前优选充入惰性气体并加热；所述惰性气体优选包括氮气、氦气和氩气中的一种或几种；所述加热的温度优选为20～80℃，更优选为30～70℃，进一步优选为40～60℃，即与后续的取代反应的温度一致；所述偶联剂和催化剂优选分别以滴加的方式加入；所述滴加的速率优选为1～10滴/s。
在本发明中，所述取代反应的温度优选为20～80℃，更优选为30～70℃，进一步优选为40～60℃；所述取代反应的时间优选为1～48h，更优选为5～36h，进一步优选为10～24h，所述取代反应的时间自催化剂添加完毕计；所述取代反应优选在惰性气氛和超声条件下进行；所述惰性气氛的惰性气体优选包括氮气、氦气和氩气中的一种或几种；所述超声的频率优选为10～40kHz，更优选为30～40kHz，进一步优选为37kHz。
所述取代反应结束后，本发明优选将所得产物料液进行后处理，得到荧光化合物；所述后处理优选包括：将产物料液蒸馏，得到固体产物，将所述固体产物纯化，得到荧光化合物；所述蒸馏优选为减压蒸馏，本发明通过蒸馏，去除体系中的有机溶剂；所述纯化优选为色谱柱分离或沉淀析出；所述色谱柱优选为氧化铝色谱柱或硅胶色谱柱；所述色谱柱分离采用的洗脱剂优选为二氯甲烷-石油醚体系；所述二氯甲烷-石油醚体系中二氯甲烷和石油醚的体积比优选为1:2～10，更优选为1:2～4，进一步优选为1:2。
本发明还提供了上述方案所述荧光化合物或所述制备方法得到的荧光化合物在检测催泪毒气中的应用。
本发明还提供了一种荧光试条，包括基底和设置在所述基底表面的荧光化合物涂层，所述荧光化合物涂层由上述方案所述荧光化合物或上述方案所述制备方法得到的荧光化合物制备得到。
本发明还提供了上述方案所述荧光试条的制备方法，包括以下步骤：将荧光化合物和溶剂混合，得到荧光化合物纳米分散液；将所述荧光化合物纳米分散液喷涂在基底上，然后干燥处理，得到荧光试条；所述荧光化合物为上述方案所述荧光化合物或所述制备方法得到的荧光化合物。
本发明将荧光化合物和溶剂混合，得到荧光化合物纳米分散液。在本发明中，所述荧光化合物纳米分散液的浓度优选为0.1～1000μmol/L，更优选为50～800μmol/L，进一步优选为300～500μmol/L；所述溶剂优选包括水、有机溶剂、缓冲溶液和葡萄糖溶液中的一种或几种；所述水优选为去离子水；所述有机溶剂优选包括卤代烃、饱和酯、醇、腈、酰胺、亚砜、四氢呋喃和苯的同系物中的一种或几种；所述卤代烃优选包括二氯甲烷、二氯乙烷和三氯甲烷中的一种或几种；所述饱和酯优选为乙酸乙酯；所述醇优选包括甲醇、乙醇和异丙醇中的一种或几种；所述腈优选为乙腈；所述酰胺优选包括N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺中的一种或几种；所述亚砜优选为二甲基亚砜；所述苯的同系物优选为甲苯；所述缓冲溶液优选包括磷酸盐缓冲液、乙酸-EDTA缓冲液、Tris镁盐缓冲液、TAE缓冲液和柠檬酸盐缓冲液中的一种或几种。
得到荧光化合物纳米分散液后，本发明将所述荧光化合物纳米分散液喷涂在基底上，然后干燥处理，得到荧光试条。在本发明中，所述荧光化合物纳米分散液的喷涂量优选为0.1～10.0mmol/cm2，更优选为1～9mmol/cm2，进一步优选为3～6mmol/cm2；所述喷涂完成后优选将基底平铺；所述基底的材质优选包括树脂、壳聚糖和纤维中的一种或几种；所述树脂优选包括聚醇、聚烯烃和聚酯中的一种或几种；所述聚醇优选包括聚乙烯醇、聚乙二醇和聚丙二醇中的一种或几种；所述聚烯烃优选包括聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯和聚氯乙烯中的一种或几种；所述聚酯优选包括聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚碳酸酯中的一种或几种；所述纤维优选为硝化纤维素。
在本发明中，所述干燥处理的温度优选为30～100℃，更优选为50～80℃，进一步优选为75℃；所述干燥处理的时间优选为1～36h，更优选为10～24h，进一步优选为15～20h；所述干燥优选包括常压干燥、加压干燥、喷雾干燥、加热干燥和低温干燥中的一种或几种；所述干燥处理后优选进行裁剪；所述裁剪得到的面积优选为7mm×5mm～11mm×100mm，更优选为8mm×6mm～15mm×80mm，进一步优选为10mm×8mm～20mm×60mm。
为了进一步说明本发明，下面结合附图和实施例对本发明的方案进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
(1)将323mg的4-溴-N,N-二苯基苯胺溶于乙腈中，在室温下充分搅拌，得到4-溴-N,N-二苯基苯胺溶液，浓度为1mol/L；
(2)将208mg的4-溴喹啉溶于乙腈中，充分搅拌，得到4-溴喹啉溶液，浓度为1mol/L；
(3)将所述4-溴-N,N-二苯基苯胺溶液和4-溴喹啉溶液充分混合，进一步超声搅拌，并向所得混合液中加入100mg碳酸钙，充入氮气，控制反应温度为20℃，并向上述反应体系中逐滴滴加254mg联硼酸频那醇酯和2.24mg醋酸钯，反应过程中进行超声，反应48h，之后减压蒸馏除去溶剂得到粗产物，并进一步通过氧化铝色谱柱用二氯甲烷-石油醚体系(二氯甲烷/石油醚，V/V＝1:3)进行分离纯化，最后真空干燥，得到260.51mg淡黄色粉末，产率70％，即N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺(DPQA，式I-1)。
本实施例制备荧光化合物的化学反应式如下所示：
本实施例得到的N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺的分子式为C27H20N2，分子量为372.16，呈淡黄色粉末，易溶于三氯甲烷、N,N-二甲基乙酰胺、乙腈和丙酮等有机溶剂。
实施例2
(1)将323mg的4-溴-N,N-二苯基苯胺溶于乙腈中，在室温下充分搅拌，得到4-溴-N,N-二苯基苯胺溶液，浓度为15mol/L；
(2)将1040mg的4-氨基喹啉溶于乙腈中，充分搅拌，得到4-氨基喹啉溶液，浓度为50mol/L；
(3)将所述4-溴-N,N-二苯基苯胺溶液和4-氨基喹啉溶液充分混合，进一步超声搅拌，并向所得混合液中加入2000mg碳酸钙，充入氮气，控制反应温度为45℃，并向上述反应体系中逐滴滴加2540mg的联硼酸频那醇酯和11.2mg醋酸钯，反应过程中进行超声，反应24h，之后减压蒸馏除去溶剂得到粗产物，并进一步通过氧化铝色谱柱用二氯甲烷-石油醚体系(二氯甲烷/石油醚，V/V＝1:3)进行分离纯化，最后真空干燥，得到316.34mg淡黄色粉末，产率85％，即N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺(DPQA，式I-1)。
实施例3
(1)将323mg的4-溴-N,N-二苯基苯胺溶于乙腈中，在室温下充分搅拌，得到4-溴-N,N-二苯基苯胺溶液，浓度为30mol/L；
(2)将2080mg的4-氨基喹啉溶于乙腈中，充分搅拌，得到4-氨基喹啉溶液，浓度为100mol/L；
(3)将所述4-溴-N,N-二苯基苯胺溶液和4-氨基喹啉溶液充分混合，进一步超声搅拌，并向所得混合液中加入4000mg碳酸钙，充入氮气，控制反应温度为80℃，并向上述反应体系中逐滴滴加5080mg联硼酸频那醇酯和22.4mg醋酸钯，反应过程中进行超声，反应1h，之后减压蒸馏除去溶剂得到粗产物，并进一步通过氧化铝色谱柱用二氯甲烷-石油醚体系(二氯甲烷/石油醚，V/V＝1:3)进行分离纯化，最后真空干燥，得到290.28mg淡黄色粉末，产率78％，即N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺(DPQA，式I-1)。
实施例4
(1)将323mg的4-溴-N,N-二苯基苯胺溶于乙醇中，在室温下充分搅拌，得到4-溴-N,N-二苯基苯胺溶液，浓度为1mol/L；
(2)将208mg的4-溴喹啉溶于乙醇中，充分搅拌，得到4-溴喹啉溶液，浓度为1mol/L；
(3)将所述4-溴-N,N-二苯基苯胺溶液和4-溴喹啉溶液充分混合，进一步超声搅拌，并向所得混合液中加入100mg碳酸钙，充入氮气，控制反应温度为20℃，并向上述反应体系中逐滴滴加330mg1,3-对二苯硼酸频那醇酯和2.24mg醋酸钯，反应过程中进行超声，反应48h，之后减压蒸馏除去溶剂得到粗产物，并进一步通过氧化铝色谱柱用二氯甲烷-石油醚体系(二氯甲烷/石油醚，V/V＝1:4)进行分离纯化，最后真空干燥，得到322.69mg淡黄色粉末，产率72％，即N,N-二苯基-3'-(喹啉-4-基)-[1,1'-联苯]-4-胺(DPQNPA，式I-2)。
本实施例制备荧光化合物的化学反应式如下所示：
本实施例得到的N,N-二苯基-3'-(喹啉-4-基)-[1,1'-联苯]-4-胺的分子式为C33H24N2，分子量为448.19，呈黄色粉末，易溶于二氯甲烷、N,N-二甲基乙酰胺、乙腈和四氢呋喃等有机溶剂。
实施例5
(1)将323mg的4-溴-N,N-二苯基苯胺溶于四氢呋喃中，在室温下充分搅拌，得到4-溴-N,N-二苯基苯胺溶液，浓度为1mol/L；
(2)将208mg的4-溴喹啉溶于四氢呋喃中，充分搅拌，得到4-溴喹啉溶液，浓度为1mol/L；
(3)将所述4-溴-N,N-二苯基苯胺溶液和4-溴喹啉溶液充分混合，进一步超声搅拌，并向所得混合液中加入100mg碳酸钙，充入氮气，控制反应温度为20℃，并向上述反应体系中逐滴滴加330mg1,4-对苯二硼酸频那醇酯和2.24mg醋酸钯，反应过程中进行超声，反应48h，之后减压蒸馏除去溶剂得到粗产物，并进一步通过氧化铝色谱柱用二氯甲烷-石油醚体系(二氯甲烷/石油醚，V/V＝1:3)进行分离纯化，最后真空干燥，得到327.18mg淡黄色粉末，产率73％，即N,N-二苯基-4'-(喹啉-4-基)-[1,1'-联苯]-4-胺(DPQBPA，式I-3)。
本实施例制备荧光化合物的化学反应式如下所示：
本实施例得到的N,N-二苯基-4'-(喹啉-4-基)-[1,1'-联苯]-4-胺的分子式为C33H24N2，分子量为448.19，呈黄色粉末，易溶于二氯甲烷、N,N-二甲基乙酰胺、乙腈和四氢呋喃等有机溶剂。
实施例6
(1)将323mg的4-溴-N,N-二苯基苯胺溶于N,N-二甲基甲酰胺中，在室温下充分搅拌，得到4-溴-N,N-二苯基苯胺溶液，浓度为1mol/L；
(2)将208mg的4-溴喹啉溶于N,N-二甲基甲酰胺中，充分搅拌，得到4-溴喹啉溶液，浓度为1mol/L；
(3)将所述4-溴-N,N-二苯基苯胺溶液和4-溴喹啉溶液充分混合，进一步超声搅拌，并向所得混合液中加入100mg碳酸钙，充入氮气，控制反应温度为20℃，并向上述反应体系中逐滴滴加336mg噻吩-2,5-二硼酸二频哪酯和2.24mg醋酸钯，反应过程中进行超声，反应48h，之后减压蒸馏除去溶剂得到粗产物，并进一步通过氧化铝色谱柱用二氯甲烷-石油醚体系(二氯甲烷/石油醚，V/V＝1:4)进行分离纯化，最后真空干燥，得到322.45mg黄色粉末，产率71％，即N,N-二苯基-4-(5-(喹啉-4-基)噻吩-2-基)苯胺(DPQTPA，式I-4)。
本实施例制备荧光化合物的化学反应式如下所示：
本实施例得到的N,N-二苯基-4-(5-(喹啉-4-基)噻吩-2-基)苯胺的分子式为C31H22N2S，分子量为454.15，呈黄色粉末，易溶于二氯甲烷、N,N-二甲基乙酰胺、乙腈和四氢呋喃等有机溶剂。
实施例7
(1)将323mg的4-溴-N,N-二苯基苯胺溶于乙酸乙酯中，在室温下充分搅拌，得到4-溴-N,N-二苯基苯胺溶液，浓度为1mol/L；
(2)将208mg的4-溴喹啉溶于乙酸乙酯中，充分搅拌，得到4-溴喹啉溶液，浓度为1mol/L；
(3)将所述4-溴-N,N-二苯基苯胺溶液和4-溴喹啉溶液充分混合，进一步超声搅拌，并向所得混合液中加入100mg碳酸钙，充入氮气，控制反应温度为20℃，并向上述反应体系中逐滴滴加678mg9,9-二正辛基芴-2,7-二硼酸二频哪酯和2.24mg醋酸钯，反应过程中进行超声，反应48h，之后减压蒸馏除去溶剂得到粗产物，并进一步通过氧化铝色谱柱用二氯甲烷-石油醚体系(二氯甲烷/石油醚，V/V＝1:5)进行分离纯化，最后真空干燥，得到562.77mg黄色粉末，产率74％，即4-(7-(4-(二苯氨基)苯基)-9,9-二辛基-9H-芴-2-基)-1-乙基喹啉-1-三苯基(DCQFDL，式I-5)。
本实施例制备荧光化合物的化学反应式如下所示：
本实施例得到的4-(7-(4-(二苯氨基)苯基)-9,9-二辛基-9H-芴-2-基)-1-乙基喹啉-1-三苯基的分子式为C56H60N2，分子量为760.50，呈橙黄色粉末，易溶于二氯甲烷、N,N-二甲基乙酰胺、乙腈和四氢呋喃等有机溶剂。
实施例8
(1)将323mg的4-溴-N,N-二苯基苯胺溶于甲醇中，在室温下充分搅拌，得到4-溴-N,N-二苯基苯胺溶液，浓度为1mol/L；
(2)将208mg的4-溴喹啉溶于甲醇中，充分搅拌，得到4-溴喹啉溶液，浓度为1mol/L；
(3)将所述4-溴-N,N-二苯基苯胺溶液和4-溴喹啉溶液充分混合，进一步超声搅拌，并向所得混合液中加入100mg碳酸钙，充入氮气，控制反应温度为20℃，并向上述反应体系中逐滴滴加406mg4,4'-联苯基二硼酸二(频那醇酯)和2.24mg醋酸钯，反应过程中进行超声，反应48h，之后减压蒸馏除去溶剂得到粗产物，并进一步通过氧化铝色谱柱用二氯甲烷-石油醚体系(二氯甲烷/石油醚，V/V＝1:9)进行分离纯化，最后真空干燥，得到393.17mg黄色粉末，产率75％，即N,N-二苯基-4'-(喹啉-4-基)-[1,1':4',1'-三苯基]-4-胺(DPQEPA，式I-6)。
本实施例制备荧光化合物的化学反应式如下所示：
本实施例得到的N,N-二苯基-4'-(喹啉-4-基)-[1,1':4',1'-三苯基]-4-胺的分子式为C39H28N2，分子量为524.23，呈橙黄色粉末，易溶于二氯甲烷、N,N-二甲基乙酰胺、乙腈和四氢呋喃等有机溶剂。
实施例9
(1)将323mg的4-溴-N,N-二苯基苯胺溶于二甲基亚砜中，在室温下充分搅拌，得到4-溴-N,N-二苯基苯胺溶液，浓度为1mol/L；
(2)将208mg的4-溴喹啉溶于二甲基亚砜中，充分搅拌，得到4-溴喹啉溶液，浓度为1mol/L；
(3)将所述4-溴-N,N-二苯基苯胺溶液和4-溴喹啉溶液充分混合，进一步超声搅拌，并向所得混合液中加入100mg碳酸钙，充入氮气，控制反应温度为20℃，并向上述反应体系中逐滴滴加430mg蒽-9,10-二硼酸二频哪酯和2.24mg醋酸钯，反应过程中进行超声，反应48h，之后减压蒸馏除去溶剂得到粗产物，并进一步通过氧化铝色谱柱用二氯甲烷-石油醚体系(二氯甲烷/石油醚，V/V＝1:10)进行分离纯化，最后真空干燥，得到416.65mg黄色粉末，产率76％，即N,N-二苯基-4-(10-(喹啉-4-基)蒽-9-基)苯胺(DPQATA，式I-7)。
本实施例制备荧光化合物的化学反应式如下所示：
本实施例得到的N,N-二苯基-4-(10-(喹啉-4-基)蒽-9-基)苯胺的分子式为C41H28N2，分子量为548.23，呈橙黄色粉末，易溶于二氯甲烷、N,N-二甲基乙酰胺、乙腈和四氢呋喃等有机溶剂。
实施例10
(1)将323mg的4-溴-N,N-二苯基苯胺溶于二氯甲烷中，在室温下充分搅拌，得到4-溴-N,N-二苯基苯胺溶液，浓度为1mol/L；
(2)将208mg的4-溴喹啉溶于二氯甲烷中，充分搅拌，得到4-溴喹啉溶液，浓度为1mol/L；
(3)将所述4-溴-N,N-二苯基苯胺溶液和4-溴喹啉溶液充分混合，进一步超声搅拌，并向所得混合液中加入100mg碳酸钙，充入氮气，控制反应温度为20℃，并向上述反应体系中逐滴滴加388mg4,7-二(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧苯甲醛-2-基)苯并[c][1,2,5]噻二唑和2.24mg醋酸钯，反应过程中进行超声，反应48h，之后减压蒸馏除去溶剂得到粗产物，并进一步通过氧化铝色谱柱用二氯甲烷-石油醚体系(二氯甲烷/石油醚，V/V＝1:4)进行分离纯化，最后真空干燥，得到394.80mg黄色粉末，产率78％，即N,N-二苯基-4-(10-(喹啉-4-基)蒽-9-基)苯胺(DPQBTA，式I-8)。
本实施例制备荧光化合物的化学反应式如下所示：
本实施例得到的N,N-二苯基-4-(7-(喹啉-4-基)苯并[c][1,2,5]噻二唑-4-基)苯胺的分子式为C33H22N4S，分子量为506.16，呈橙黄色粉末，易溶于二氯甲烷、N,N-二甲基乙酰胺、乙腈和四氢呋喃等有机溶剂。
图1为本发明提供的荧光化合物(DPQA)用于检测溴化苄的机理示意图。本发明提供的荧光化合物DPQA与溴化苄进行反应，得到1-苄基-4-(4-(二苯氨基)苯基)喹啉-1-碘化物(BDPLPQ)。BDPLPQ的分子内存在强推-拉效应，使得分子的发射波长显著红移，发射强度也明显升高，从而实现对催泪毒气及其衍生物的检测。
利用核磁共振仪对实施例1制备得到的N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺进行核磁共振氢谱表征，1HNMR(400MHz,CDCl3)，结果如图2所示。图2为本发明实施例1得到的荧光化合物N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺的核磁共振氢谱图，根据图2可知，δ8.95(d,J＝4.4Hz,1H)，8.20(d,J＝8.4Hz,1H)，8.09(d,J＝8.4Hz,1H)，7.76(t,J＝7.6Hz,1H)，7.56(t,J＝7.6Hz,1H)，7.45-7.30(m,7H)，7.23(d,J＝7.8Hz,6H)，7.11(t,J＝7.3Hz,2H)，其中，化学位移位于8.95ppm处对应的是喹啉基团上靠近N原子基团的质子特征峰，化学位移位于8.20ppm、8.09ppm、7.76ppm和7.56ppm处分别对应的是喹啉基团上芳香环的质子峰，化学位移7.45～7.30ppm处对应的是喹啉基团上剩余的质子特征峰和三苯胺上的质子特征峰，化学位移7.23ppm处对应的三苯胺上距离喹啉基团远端苯环的其余质子特征峰，化学位移7.11ppm处对应的是距离喹啉基团近端三苯胺苯环上剩余的质子特征峰。
利用质谱仪对实施例1制备得到的N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺进行分子量测定，结果如图3所示。图3为本发明实施例1得到的荧光化合物N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺的质谱图，根据图3可知，得到的N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺分子量为372.1824。通过核磁共振氢谱和质谱表征的结果可以发现，本发明实施例1成功制备得到N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺。
对实施例1制备得到的荧光化合物N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺进行聚集诱导发光(AIE)特性测试，具体步骤包括：将1.12mg荧光化合物充分溶解于四氢呋喃中，配制得到荧光化合物溶液，浓度为3mmol/L。在具体测试过程中，保持荧光化合物的最终测试浓度为10μmol/L，并配制不同体积分数比例的水/四氢呋喃溶液，(其中水的体积分数范围为0％～90％)，将得到的荧光化合物溶液与水/四氢呋喃溶液混合得到测试溶液，测试时保持测试溶液的总体积在3mL，保持测试温度为室温，激发波长控制为365nm，结果如图4和图5所示。
图4为本发明实施例1得到的荧光化合物N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺在不同体积比例的水/四氢呋喃混合溶液中的荧光光谱图，根据图4可知，随着体系内水体积分数的增加，溶液的荧光强度先下降后上升，呈现出典型扭曲分子内电荷转移(TICT)和聚集诱导发光(AIE)效应，即水体积分数较低时(<50％)，TICT效应明显，即水体积分数较高时(>50％)时，AIE效应明显。
图5为本发明实施例1得到的荧光化合物N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺在不同体积比例的水/四氢呋喃混合溶液中的荧光强度变化图，根据图5可知，在水体积分数低于50％的溶液体系中，测试溶液的荧光强度随水体积分数的提高而逐渐变微弱，这是因为不良溶剂的提高导致了典型的扭曲分子内电荷转移效应，进而导致荧光淬灭。但是，当测试溶液中水体积分数进一步提高时，测试溶液的荧光强度则逐渐增强，尤其是当水体积分数达到99％时，测试溶液的荧光强度恢复到最大值，这是因为荧光化合物中含有大量的可自由旋转的疏水结构，随着不良溶剂的增加荧光化合物的溶解度逐渐降低，荧光化合物逐渐聚集，在聚集状态下荧光化合物中可自由旋转的结构受到抑制，打开了辐射跃迁的耗散通道，荧光信号释放强烈，这属于典型的聚集诱导发光特性。
利用动态光散射仪对实施例1制备得到的荧光化合物N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺的分散液进行粒径分布测试，具体步骤包括：将0.37mg荧光化合物N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺充分分散于去离子水中，配制成浓度为1mmol/L的待测母液，在具体测试过程中，保持荧光化合物的最终测试浓度为10μmol/L，保持待测母液的总体积为3mL，然后用动态光散射仪测试其粒径分布，测试结果如图6所示。
图6为本发明实施例1得到的荧光化合物N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺的分散液的粒径分布图，根据图6可知，实施例1得到的荧光化合物在不良溶剂去离子水中呈现典型的粒子态，其粒径主要分布在100nm附近，处于30～230nm之间，可见实施例1得到的荧光化合物可以形成纳米分散液。
将实施例1制备得到的荧光化合物N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺制备成固态试条，并进行光稳定性测试，具体步骤包括：将3.73mg的荧光化合物N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺溶解于四氢呋喃中，配制成浓度为10mmol/L的待测母液，在具体试条制备过程中，保持荧光化合物的最终测试浓度为500μmol/L，将待测母液均匀喷涂在硝化纤维素薄膜基底上，常温干燥后，裁剪成合适尺寸，然后将其静置于365nm的紫外灯下分别照射不同时长(0～120min)，再对照射不同时长的固态试条进行相应的荧光测试，It为在不同照射时间下的荧光强度，I0为照射前的荧光强度，测试结果如图7所示。
图7为本发明实施例1得到的荧光化合物N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺的固态试条的光稳定性柱状图，根据图7可知，It/I0的比值在测试时间内较为稳定，表明实施例1得到的荧光化合物N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺的固态试条的具有良好的光稳定性。
对实施例1制备得到的荧光化合物N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺进行对溴化苄响应性测试，具体测试过程如下：
(1)荧光化合物N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺纳米分散液对不同浓度的溴化苄响应性测试，具体步骤包括：将荧光化合物N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺溶于二甲基亚砜(DMSO)中，配制成待测母液，浓度为1mmol/L，将溴化苄溶于去离子水中，配制成1～5μmol/L的待测试样；在具体测试过程中，将待测母液稀释至10μmol/L，控制测试母液的总体积为3mL，设置激发波长为365nm，测试结果如图8所示。
图8为本发明实施例1得到的荧光化合物N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺的纳米分散液对不同浓度溴化苄响应的荧光光谱图，根据图8可知，随着溶液中溴化苄的浓度逐渐升高，其荧光强度也逐渐升高，可见该荧光化合物纳米分散液在溶液状态下能够实现对溴化苄的有效检测，即在光强度上有响应。
(2)荧光化合物N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺固态试条对不同浓度的溴化苄响应性测试，具体步骤包括：
将3.73mg的荧光化合物N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺溶解于四氢呋喃中，配制成浓度为10mmol/L的待测母液，在具体试条制备过程中，保持荧光化合物的最终测试浓度为500μmol/L，将待测母液均匀喷涂在硝化纤维素薄膜基底上，常温干燥后，裁剪成合适尺寸；将制备好的荧光试条分别置于不同浓度(0.1～0.5ppm)的溴化苄气体氛围中，放置时间为1min，之后取出试条，设置激发波长为365nm，观察其荧光强度的变化，测试结果如图9所示。
图9为本发明实施例1得到的荧光化合物N,N-二苯基-4-(喹啉-4-基)苯胺的固态试条对不同浓度溴化苄响应的荧光光谱图，根据图9可知，随着测试环境中溴化苄浓度的升高，试条的荧光强度也逐渐增强，可见其可对空气中的溴化苄进行有效的检测，即在光强度上有变化。
实施例2～10得到的荧光化合物的测试结果和实施例1相似，均具有AIE特性、良好的光稳定性和化学结构稳定性，可以对溴化苄及其衍生物实现灵敏高效的可视化检测。
由以上实施例可知，本发明提供的荧光化合物其结构较为新颖，光稳定性和化学结构稳定性均较好，该荧光化合物分子中含有多个可以自由旋转的芳环，其具有AIE特性，特别适合用于制备成纳米分散粒子尤其是固态荧光传感器器件，可以对溴化苄及其衍生物实现灵敏、高效的可视化检测，可以形成纳米分散液，并且可应用于多种场景；同时，本发明提供的荧光化合物的制备过程简单高效，可一步制备获得，对环境较为友好，收率较高，综合制备成本较低、适合大规模生产。
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。

Claims (10)

1.一种荧光化合物，其结构通式如式I所示：
其中R为以下结构中的一种：
所述荧光化合物的制备方法包括以下步骤：将4-溴-N,N-二苯基苯胺、功能基团化合物、脱水剂、偶联剂、催化剂和有机溶剂混合进行取代反应，得到荧光化合物；所述功能基团化合物为Br-R或NH2-R，所述R基团与荧光化合物所述R基团一致；
所述4-溴-N,N-二苯基苯胺和功能基团化合物的摩尔比为1:1～10。
2.权利要求1所述荧光化合物的制备方法，包括以下步骤：将4-溴-N,N-二苯基苯胺、功能基团化合物、脱水剂、偶联剂、催化剂和有机溶剂混合进行取代反应，得到荧光化合物；所述功能基团化合物为Br-R或NH2-R，所述R基团与权利要求1所述R基团一致；
所述4-溴-N,N-二苯基苯胺和功能基团化合物的摩尔比为1:1～10。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述4-溴-N,N-二苯基苯胺和脱水剂的摩尔比为1:1～100；
所述4-溴-N,N-二苯基苯胺和偶联剂的摩尔比为1:1～20；
所述4-溴-N,N-二苯基苯胺和催化剂的摩尔比为1:0.01～0.1。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述脱水剂为有机盐和无机盐中的一种或几种；所述偶联剂为醇酯和硼酸中的一种或几种；所述催化剂为钯催化剂。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述取代反应的温度为20～80℃，所述取代反应的时间为1～48h。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述取代反应在惰性气氛和超声条件下进行。
7.权利要求1所述荧光化合物或权利要求2～6任意一项所述制备方法得到的荧光化合物在检测溴化苄催泪毒气中的应用。
8.一种荧光试条，其特征在于，包括基底和设置在所述基底表面的荧光化合物涂层，所述荧光化合物涂层由权利要求1所述荧光化合物或权利要求2～6任意一项所述制备方法得到的荧光化合物制备得到。
9.权利要求8所述荧光试条的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将荧光化合物和溶剂混合，得到荧光化合物纳米分散液；
将所述荧光化合物纳米分散液喷涂在基底上，然后干燥处理，得到荧光试条；所述荧光化合物为权利要求1所述荧光化合物或权利要求2～6所述制备方法得到的荧光化合物。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述荧光化合物纳米分散液的浓度为0.1～1000μmol/L；所述荧光化合物纳米分散液的喷涂量为0.1～10.0mmol/cm2。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160110656A (ko) * 2015-03-10 2016-09-22 삼성디스플레이 주식회사 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
CN106279162A (zh) * 2016-07-19 2017-01-04 中国科学院化学研究所 对有机含磷化合物有毒气体具有荧光响应的一维有机半导体纳米线/带及其制备方法和应用
CN109358029A (zh) * 2018-11-15 2019-02-19 东北林业大学 一种用于神经毒气类似物检测的吖啶类荧光材料
CN109456264A (zh) * 2018-11-30 2019-03-12 华南理工大学 一种检测硝基还原酶的荧光探针及其制备方法与酶促反应的应用
CN109970711A (zh) * 2019-04-26 2019-07-05 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 红色热激活延迟荧光材料及其制备方法、电致发光器件
CN110272350A (zh) * 2019-06-29 2019-09-24 华南理工大学 一种用于三次采油油驱粘度检测的荧光化合物及其制备方法与应用
CN112239452A (zh) * 2020-10-14 2021-01-19 武汉尚赛光电科技有限公司 一种电子传输型杂蒽衍生物及其有机电致发光器件
CN113185550A (zh) * 2021-05-13 2021-07-30 井冈山大学 一种用于Pickering乳液凝胶化程度检测的荧光传感器及其制备和应用

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110684014B (zh) * 2018-07-05 2023-05-16 湖南超亟检测技术有限责任公司 可用于卵巢癌的一种具有聚集诱导发射效应的水溶性荧光探针和纳米粒及其制备方法和应用

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160110656A (ko) * 2015-03-10 2016-09-22 삼성디스플레이 주식회사 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
CN106279162A (zh) * 2016-07-19 2017-01-04 中国科学院化学研究所 对有机含磷化合物有毒气体具有荧光响应的一维有机半导体纳米线/带及其制备方法和应用
CN109358029A (zh) * 2018-11-15 2019-02-19 东北林业大学 一种用于神经毒气类似物检测的吖啶类荧光材料
CN109456264A (zh) * 2018-11-30 2019-03-12 华南理工大学 一种检测硝基还原酶的荧光探针及其制备方法与酶促反应的应用
CN109970711A (zh) * 2019-04-26 2019-07-05 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 红色热激活延迟荧光材料及其制备方法、电致发光器件
CN110272350A (zh) * 2019-06-29 2019-09-24 华南理工大学 一种用于三次采油油驱粘度检测的荧光化合物及其制备方法与应用
CN112239452A (zh) * 2020-10-14 2021-01-19 武汉尚赛光电科技有限公司 一种电子传输型杂蒽衍生物及其有机电致发光器件
CN113185550A (zh) * 2021-05-13 2021-07-30 井冈山大学 一种用于Pickering乳液凝胶化程度检测的荧光传感器及其制备和应用

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A fluorescent probe based on aggregationinduced emission for hydrogen sulfide-specific assaying in food and biological systems;Lingfeng Xu et al.;《Analyst》;第144卷;第6570–6577页 *
Lingfeng Xu et al..A fluorescent probe based on aggregationinduced emission for hydrogen sulfide-specific assaying in food and biological systems.《Analyst》.2019,第144卷第6570–6577页. *
Thiophenitrile triphenylamine as a viscosity‑sensitive molecular rotor toward liquid safety inspection;Lingfeng Xu et al.;《Journal of Food Measurement and Characterization》;第16卷;2630–2638 *
基于三苯胺电子供体的荧光探针的制备及其应用探讨;徐灵峰;《中国博士学位论文全文数据库 (工程科技Ⅰ辑)》;B014-89 *

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