DE69710584T2 - Kovalent immobilisierte fluoroionophoren für optische ionen-sensoren - Google Patents

Kovalent immobilisierte fluoroionophoren für optische ionen-sensoren

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Claims (27)

1. Verbindung der Formel (I)
worin
I den einwertigen Rest eines Ionophors darstellt,
F den einwertigen Rest eines Fluorophors darstellt,
G eine funktionelle Gruppe darstellt,
T einen dreiwertigen organischen Rest darstellt und
R&sub0;&sub1;, R&sub0;&sub2; und R&sub0;&sub3; jeweils unabhängig voneinander eine direkte Bindung oder eine Brückengruppe darstellen.
2. Verbindung nach Anspruch 1, worin R&sub0;&sub1;, R&sub0;&sub2; und R&sub0;&sub3; jeweils unabhängig voneinander eine Brückengruppe darstellen.
3. Verbindung nach Anspruch 1, worin die funktionelle Gruppe G eine Carbon- oder Sulfonsäure-, ein Carbon- oder Sulfonsäurehalogenid-, Carbon- oder Sulfonsäureamid-, Carbon- oder Sulfonsäureester-, Thiol-, Amin-, Hydroxyl-, Cyanat-, Isocyanat-, Oxim-, Aldehyd- oder Ketongruppe oder eine polymerisierbare Gruppe darstellt.
4. Verbindung nach Anspruch 3, worin die polymerisierbare Gruppe ausgewählt ist aus der Gruppe -O-R&sub8;, -S-R&sub8;, -NR&sub7;R&sub8;, -NR&sub7;C(O)R&sub8;, -OC(O)R&sub8;, -C(O)OR&sub8;, -C(O)NR&sub7;R&sub8;, -CH=N-O-R&sub8; und -NH- C(O)-NR&sub7;R&sub8;, worin R&sub7; H oder C&sub1;-C&sub4;-Alkyl darstellt und R&sub8; eine olefinische Gruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt, wobei die Gruppe an den dreiwertigen Rest T direkt oder über eine Brückengruppe R&sub0;&sub3; gebunden ist.
5. Verbindung nach Anspruch 1, worin der dreiwertige Rest C&sub1;-C&sub2;&sub0;-Alkantriyl darstellt, der linear oder verzweigt ist und durch ein oder mehrere Heteroatom(e), ausgewählt aus der Gruppe, O, S und N, unterbrochen ist.
6. Verbindung nach Anspruch 1, worin der dreiwertige Rest ein Rest der Formel Ib oder Ic
=T&sub1;-R&sub0;&sub4;- (Ib),
-T&sub2;-R&sub0;&sub5;= (Ic),
ist, worin
T&sub1; einen cycloaliphatischen, heterocycloaliphatischen, aromatischen oder heteroaromatischen dreiwertigen Rest darstellt,
T&sub2; einen cycloaliphatischen, heterocycloaliphatischen, aromatischen oder heteroaromatischen zweiwertigen Rest darstellt,
R&sub0;&sub4; einen zweiwertigen aliphatischen Rest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellt und
R&sub0;&sub5; einen dreiwertigen aliphatischen Rest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellt.
7. Verbindung nach Anspruch 1, worin die Brückengruppe R&sub0;&sub1; der Formel (IIa) entspricht,
-X&sub1;-(R&sub3;)r-X&sub2;- (IIa),
die Brückengruppe R&sub0;&sub2; der Formel (IIb) entspricht
-X&sub3;-(R&sub4;)s-X&sub4;- (IIb),
und die Brückengruppe R&sub0;&sub3; der Formel (IIc) entspricht,
-X&sub5;-(R&sub2;)t-X&sub7;- (IIc),
worin X&sub1;, X&sub2;, X&sub3;, X&sub4;, X&sub5; und X&sub7; jeweils unabhängig voneinander eine direkte Bindung darstellen oder X&sub1;, X&sub2;, X&sub3;, X&sub4;, X&sub5; und X&sub7; jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe -O-, -S-, -NR&sub5;-, -C(O)-O-, -O-C(O)-, -O-C(O)-O-, -SO&sub2;-O-, -O-SO&sub2;-, -O-SO&sub2;-O-, -NR&sub5;-C(O)-, -C(O)-NR&sub5;-, -NR&sub5;-C(O)-O-, -O-C(O)-NR&sub5;-, -NRS-C(O)-NR&sub5;-, -NR&sub5;SO&sub2;-, -SO&sub2;-NR&sub5;-, -NR&sub5;-SO&sub2;-O-, -O-SO&sub2;NR&sub5;- und -NR&sub5;SO&sub2;-NR&sub5;-,
R&sub5; H oder C&sub1;-C&sub3;&sub0;-Alkyl, C&sub5;- oder C&sub6;-Cycloalkyl, C&sub5;- oder C&sub6;-Cycloalkylmethyl- oder -ethyl, Phenyl, Benzyl oder 1-Phenyleth-2-yl darstellt,
R&sub2;, R&sub3; und R&sub4; jeweils unabhängig voneinander eine zweiwertige Brückengruppe darstellen,
r, s und t jeweils unabhängig voneinander 0 oder 1 sind, mit der Maßgabe, dass r, s oder t 1 ist, wenn X&sub1; oder X&sub3; oder X&sub5; eine von diesen Gruppen darstellt.
8. Verbindung nach Anspruch 1, worin das Ionophor von einer 1,3-alternierenden Calix[4]Krone-5 abgeleitet ist.
9. Verbindung nach Anspruch 1, worin das Ionophor von einer 1,3-alternierenden Calix[4]Krone-5 der Formel IV abgeleitet ist,
worin
R&sub0;&sub7; und R&sub0;&sub8; jeweils unabhängig voneinander H, lineares oder verzweigtes C&sub1;-C&sub2;&sub0;-Alkyl oder lineares oder verzweigtes C&sub1;- C&sub2;&sub0;-Alkoxy oder ein Säurederivat davon darstellen.
10. Verbindung nach Anspruch 1, worin das Ionophor von einem Calix[4]aren abgeleitet ist.
11. Verbindung nach Anspruch 10, worin das Ionophor von einem Calix[4]aren der Formel (IVa) abgeleitet ist
worin R&sub0;&sub6; H oder substituiertes oder unsubstituiertes C&sub1;-C&sub2;&sub0;-Alkyl darstellt und
R&sub6; H oder substituiertes oder unsubstituiertes C&sub1;-C&sub3;&sub0;- Alkyl darstellt.
12. Verbindung nach Anspruch 1, worin das Fluorophor, von dem F in Formel (I) abgeleitet ist, eine Verbindung der Formeln A-F darstellt
13. Verbindung nach Anspruch 1, worin das Fluorophor, von dem F in Formel (I) abgeleitet ist, ein Acridin der Formel
oder ein Derivat davon darstellt, worin R&sub0;&sub1; und R&sub0;&sub2; jeweils unabhängig voneinander H oder C&sub1;-C&sub2;&sub0;-Alkyl darstellen und R&sub0;&sub3; H oder C&sub1;-C&sub6;-Alkyl darstellt.
14. Verbindung nach Anspruch 1, worin das Fluoroionophor eine Verbindung der Formel (Ia) ist
worin
X&sub8;, X&sub9; und X&sub1;&sub0; jeweils unabhängig voneinander -C(O)O-, -OC(O)-, -C(O)NR&sub5;- oder -NR&sub5;-C(O)- darstellen und I, R&sub0;&sub1;, R&sub0;&sub2;, R&sub0;&sub3;, G und F wie in Anspruch 1 definiert sind, u eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist und die Reste R&sub5; jeweils unabhängig voneinander H oder C&sub1;-C&sub4;-Alkyl darstellen.
15. Verbindung nach Anspruch 1, die ein Fluoroionophor der Formel
darstellt.
16. Verbindung nach Anspruch 1, die ein Fluoroionophor der Formel
darstellt.
17. Verbindung nach Anspruch 1, die ein Fluoroionophor der Formel
darstellt.
18. Zusammensetzung, umfassend (a) ein anorganisches oder organisches Trägermaterial, an das (b), ein Fluoroionophor der Formel (I), über die funktionelle Gruppe G direkt oder über eine Brückengruppe gebunden ist.
19. Zusammensetzung nach Anspruch 18, worin das Trägermaterial ein organisches Trägermaterial darstellt, das ein Polymer ist, umfassend Monomere mit kovalent gebundenem Fluoroionophor (Ausführungsform A).
20. Zusammensetzung nach Anspruch 18, worin das Trägermaterial ein fein verteiltes anorganisches oder organisches Trägermaterial an dessen Oberfläche das Fluoroionophor kovalent gebunden ist (Ausführungsform B).
21. Zusammensetzung nach Anspruch 18, die eine Ausführungsform (B) darstellt, worin das Fluoroionophor kovalent an die Oberfläche eines fein verteilten Trägermaterials gebunden ist.
22. Zusammensetzung nach Anspruch 19, worin die Menge des Fluoroionophors, das kovalent an das Trägermaterial gebunden ist, 0,0001 bis 99 Gewichtsprozent, bezogen auf das Trägermaterial, beträgt.
23. Material, umfassend (a) einen Träger und (b) eine aktive Schicht auf mindestens einer Oberfläche, wobei die aktive Schicht aus (1) einem Polymer nach Anspruch 19, einzeln oder in Anmischung mit einem Polymer Z oder (2) einem Polymer Z, worin Teilchen gemäß Anspruch 20 eingearbeitet sind, besteht.
24. Zusammensetzung, umfassend (a) eine Verbindung der Formel I, einzeln, oder (b) zusammen mit mindestens einem Comonomer und, falls geeignet, ein Lösungsmittel für Komponenten (a) und (b).
25. Verwendung einer Zusammensetzung nach Anspruch 18 als eine aktive Schicht in optischen Sensoren für die Bestimmung von Ionen.
26. Verwendung eines Materials nach Anspruch 23 als ein optischer Sensor für die Bestimmung von Kationen oder Anionen durch Spektroskopie, insbesondere Fluoreszenzspektroskopie.
27. Verfahren für die optische Bestimmung von Ionen in wässerigen Testproben, wobei eine aktive Schicht des Materials nach Anspruch 23 mit einer wässerigen Testprobe in Kontakt gebracht wird und dann die Änderung der Fluoreszenz gemessen wird.
DE69710584T 1996-07-22 1997-07-21 Kovalent immobilisierte fluoroionophoren für optische ionen-sensoren Expired - Lifetime DE69710584T2 (de)

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