KR102099924B1 - Compound, and composition and structure including the same, and detection method of phosgene - Google Patents

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Abstract

하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 상기 화합물을 포함하는 조성물 및 구조체, 및 포스젠 검출방법이 제공된다:
<화학식 1>

Figure 112018000950524-pat00022

상기 화학식 1에서, R1 내지 R16은 명세서에 기재된 바와 같다.A compound represented by Formula 1, a composition and a structure comprising the compound, and a method for detecting phosgene are provided:
<Formula 1>
Figure 112018000950524-pat00022

In Formula 1, R 1 to R 16 are as described in the specification.

Description

화합물, 상기 화합물을 포함하는 조성물 및 구조체, 및 포스젠 검출방법{Compound, and composition and structure including the same, and detection method of phosgene}Compound, composition and structure comprising the compound, and phosgene detection method {Compound, and composition and structure including the same, and detection method of phosgene}

화합물, 상기 화합물을 포함하는 조성물 및 구조체, 및 포스젠 검출방법에 관한 것이다.It relates to a compound, a composition and a structure comprising the compound, and a method for detecting phosgene.

포스젠은 이소시아네이트계 폴리머 또는 약학 화합물 제조를 위해 화학 산업에서 많이 사용되고 있는 높은 독성 가스이다. 이 가스는 또한 생물테러제로서 잠재적인 사용 가능성이 있기 때문에 더욱 주목을 받아오고 있다. Phosgene is a highly toxic gas that is widely used in the chemical industry for the production of isocyanate-based polymers or pharmaceutical compounds. This gas has also attracted much attention because of its potential use as a bioterrorism agent.

최근까지 이러한 독성 가스인 포스젠 가스를 감지하기 위한 여러 번의 시도가 있어 왔다. 그러나 상기 시도로부터 발견한 포스젠 검출용 화합물 등은 부반응으로 인해 포스젠 가스에 대한 감도가 떨어지는 문제가 발생하였다. Until recently, several attempts have been made to detect this toxic gas, phosgene gas. However, the phosgene-detecting compound or the like found from the above attempts has a problem of poor sensitivity to phosgene gas due to side reactions.

따라서 포스젠 가스 검출에 대한 높은 감도와 나아가 포스젠 가스에 대한 빠른 반응시간의 요건을 충족하기 위해 신규한 화합물, 이를 포함하는 조성물 및 구조체에 대한 요구가 여전히 있다. 나아가 용이한 포스젠 검출방법에 대한 요구도 여전히 있다.Therefore, there is still a need for novel compounds, compositions and structures comprising them to meet the requirements of high sensitivity to phosgene gas detection and further rapid reaction time to phosgene gas. Furthermore, there is still a need for an easy method for detecting phosgene.

일 측면은 색변화 및 형광 감응을 통해 빠른 시간 내에 저농도의 포스젠 검출도 가능한 화합물을 제공하는 것이다.One aspect is to provide a compound capable of detecting phosgene at a low concentration in a short time through color change and fluorescence response.

다른 측면은 상기 화합물을 포함하는 조성물을 제공하는 것이다.Another aspect is to provide a composition comprising the compound.

또다른 측면은 상기 화합물을 포함하는 구조체를 제공하는 것이다.Another aspect is to provide a structure comprising the compound.

또다른 측면은 색변화 및 형광 감응을 통해 빠른 시간 내에 저농도의 포스젠 검출도 가능한 포스젠 검출방법을 제공하는 것이다.Another aspect is to provide a phosgene detection method capable of detecting low concentrations of phosgene in a short time through color change and fluorescence response.

일 측면에 따라,According to one aspect,

하기 화학식 1로 표시되는 화합물이 제공된다:A compound represented by Formula 1 is provided:

<화학식 1><Formula 1>

Figure 112018000950524-pat00001
Figure 112018000950524-pat00001

상기 화학식 1에서, In Chemical Formula 1,

R1, R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16은 서로 독립적으로 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록시기, 아미노기, 카르복시기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 헤테로아릴기, 또는 이들의 조합일 수 있으며;R 1 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 are independently of each other hydrogen, deuterium, -F, -Cl, -Br, -I, hydroxy group , Amino group, carboxy group, cyano group, nitro group, amidino group, hydrazino group, hydrazono group, substituted or unsubstituted C1 to C20 alkyl group, substituted or unsubstituted C1 to C20 alkoxy group, substituted or unsubstituted C2 to C20 alkenyl group, substituted or unsubstituted C2 to C20 alkynyl group, substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group, substituted or unsubstituted C6 to C20 heteroaryl group, or a combination thereof Can;

R2, R3, R4, R5, R6, R7은 서로 독립적으로 -F, -Cl, -Br, -I, 아미노기, 히드록시기, 카르복시기, C1 내지 C20의 알킬기, C1 내지 C20의 할로겐화알킬기, C1 내지 C20의 알킬아미노기, C1 내지 C20의 디알킬아미노기, C6 내지 C20의 아릴아미노기, C7 내지 C20의 알킬아릴아미노기, C12 내지 C20의 디아릴아미노기, C1 내지 C20의 아실아미노기, C1 내지 C20의 아랄킬아미노기, C1 내지 C20의 아미노알킬기, C6 내지 C20의 아미노아릴기, 탄소수 1 내지 20의 히드록시알킬기, C1 내지 C20의 알콕시기, C1 내지 C20의 알콕시알킬기, C2 내지 C20의 알케닐기, C2 내지 C20의 알키닐기, C7 내지 C20의 아랄킬기, C6 내지 C20의 아릴기, C7 내지 C20의 알크아릴기, C2 내지 C20의 헤테로시클릭기, C5 내지 C20의 시클로알킬기, C5 내지 C20의 시클로알케닐기, C5 내지 C20의 시클로알키닐기, C6 내지 C20의 아릴옥시기, C7 내지 C20의 아릴알콕시기, C7 내지 C20의 아실옥시기, 또는 이들의 조합일 수 있다.R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 are independently of each other -F, -Cl, -Br, -I, amino group, hydroxy group, carboxy group, C1 to C20 alkyl group, C1 to C20 halogenation Alkyl group, C1 to C20 alkylamino group, C1 to C20 dialkylamino group, C6 to C20 arylamino group, C7 to C20 alkylarylamino group, C12 to C20 diarylamino group, C1 to C20 acylamino group, C1 to C20 Aralkylamino group, C1 to C20 aminoalkyl group, C6 to C20 aminoaryl group, C1 to C20 hydroxyalkyl group, C1 to C20 alkoxy group, C1 to C20 alkoxyalkyl group, C2 to C20 alkenyl group, C2 to C20 alkynyl group, C7 to C20 aralkyl group, C6 to C20 aryl group, C7 to C20 alkary group, C2 to C20 heterocyclic group, C5 to C20 cycloalkyl group, C5 to C20 cyclo Alkenyl group, C5 to C20 cycloalkynyl group, C6 to C20 aryloxy Group may be a C7 to an arylalkyl group, a C7 to C20 acyloxy group in the C20, or a combination thereof.

다른 측면에 따라,According to another aspect,

전술한 화합물; 및The aforementioned compounds; And

용매, 산, 염기, 및 버퍼 용액 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 조성물이 제공된다. A composition comprising one or more selected from solvents, acids, bases, and buffer solutions is provided.

또다른 측면에 따라,According to another aspect,

고분자 매트릭스; 및Polymer matrix; And

상기 고분자 매트릭스에 매립된 전술한 화합물을 포함하는 구조체가 제공된다.A structure comprising the above-described compound embedded in the polymer matrix is provided.

또다른 측면에 따라,According to another aspect,

고분자 매트릭스 및 전술한 화합물을 혼합한 혼합물을 전기방사하여 구조체를 제조하는 단계; 및Preparing a structure by electrospinning a mixture of a polymer matrix and the aforementioned compound; And

상기 구조체를 포스젠에 노출시켜 색변화 및 형광변화를 일으켜 포스젠을 검출하는 단계;를 포함하는 포스젠 검출방법이 제공된다.A method for detecting phosgene is provided, including; exposing the structure to phosgene to cause color change and fluorescence to detect phosgene.

일 측면에 따른 화합물, 상기 화합물을 포함하는 조성물 및 구조체는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물로서 색변화 및 형광 감응을 통해 빠른 시간 내에 저농도의 포스젠 검출도 가능하다. The compound according to one aspect, the composition and the structure comprising the compound are compounds represented by Chemical Formula 1, and it is possible to detect low concentrations of phosgene in a short time through color change and fluorescence sensitization.

도 1a 및 도 1b는 각각 일 구현예에 따른 화합물 (화합물 2)이 트리포스젠과 반응하는 반응 메커니즘을 나타낸 것이고; 비교적인 일 구현예에 따른 화합물 (화합물 4)이 트리포스젠과 반응하는 반응 메커니즘을 나타낸 것이다.
도 2 및 도 3은 각각 제조예 1에 따른 화학센서용 화합물 (화합물 2), 및 상기 제조예 1에 따른 화학센서용 화합물 (화합물 2)이 트리포스젠과 반응하여 생성된 화합물 3 (도 1 참조)에 대한 1H -NMR 및 13C -NMR의 분석결과이다.
도 4는 제조예 1에 의해 제조된 화학센서용 화합물 (화합물 2) 저장액에 트리포스젠 0 μmol/L 내지 12 μmol/L을 각각 첨가한 후 상기 저장액을 클로로포름 3 mL로 희석하여 제조한 프로브 용액에 대한 트리포스젠 농도에 따른 형광 방출 스펙트럼(λex = 530 nm, λem = 578 nm, slit: 3 nm x 1.5 nm)의 분석결과이다.
도 5는 제조예 1에 의해 제조된 화학센서용 화합물 (화합물 2) 저장액 및 비교제조예 1에 의해 제조된 화학센서용 화합물 (화합물 4) 저장액에 트리포스젠 0.5 eq 용액을 각각 첨가한 후 상기 저장액을 클로로포름 3 mL로 희석하여 제조한 프로브 용액에 대한 반응시간에 따른 형광 방출 스펙트럼(λex = 530 nm, λem = 578 nm, slit: 3 nm x 1.5 nm)의 분석결과이다.
도 6은 제조예 1에 의해 제조된 화학센서용 화합물 (화합물 2) 저장액에 트리포스젠 0 eq 내지 1.0 eq 용액을 각각 첨가한 후 상기 저장액을 클로로포름 3 mL로 희석하여 제조한 프로브 용액에 대한 트리포스젠 농도에 따른 색변화 감응(colorimetric response)의 분석결과이다.
도 7a 및 도 7b는 각각 포스젠 가스에 노출시키기 전·후에, 실시예 1에 의해 제조된 화학센서용 화합물이 매립된(embedded) 섬유에 대한 FE-SEM의 분석결과이다.
도 8a 및 도 8b는 각각 포스젠 가스에 노출시키기 전·후에, 실시예 1에 의해 제조된 화학센서용 화합물이 매립된(embedded) 섬유에 대한 공초점형 현미경(confocal microscope)의 분석결과이다.
도 9a 및 도 9b는 각각 포스젠 가스에 노출시키기 전·후에, 실시예 1에 의해 제조된 화학센서용 화합물이 매립된(embedded) 섬유에 대한 각각 365 nm 파장의 UV 램프를 수 초간 조사하여 색/형광 감응의 분석결과이다.
1A and 1B each show a reaction mechanism in which a compound (Compound 2) according to an embodiment reacts with triphosgene; A compound according to one comparative embodiment (Compound 4) shows a reaction mechanism for reacting with triphosgene.
2 and 3 are chemical compound (compound 2) for chemical sensors according to Preparation Example 1, and compound 3 (compound 2) for chemical sensors according to Preparation Example 1, respectively, produced by reaction with triphosgene 3 (FIG. 1) reference) is a result of the analysis of 1 H -NMR and C 13 -NMR on.
4 is prepared by diluting the stock solution with 3 mL of chloroform after adding 0 μmol / L to 12 μmol / L of triphosgene to the chemical sensor compound (Compound 2) stock solution prepared in Preparation Example 1, respectively. Fluorescence emission spectrum (λ ex = 530 nm, λ em = 578 nm, slit: 3 nm x 1.5 nm) according to the concentration of triphosgene for the probe solution.
Figure 5 is a chemical sensor compound (Compound 2) stock solution prepared by Preparation Example 1 and a chemical sensor compound (Compound 4) storage solution prepared by Comparative Preparation Example 1 to each of the solution was added 0.5 eq triphosgene solution Then, the fluorescence emission spectrum (λ ex = 530 nm, λ em = 578 nm, slit: 3 nm x 1.5 nm) according to the reaction time for the probe solution prepared by diluting the stock solution with 3 mL of chloroform is an analysis result.
6 is added to each of the phosgene 0 eq to 1.0 eq solution to the chemical sensor compound (Compound 2) stock solution prepared by Preparation Example 1, and then dilute the stock solution with 3 mL of chloroform to the probe solution prepared It is an analysis result of colorimetric response according to the concentration of triphosgene.
7A and 7B are results of FE-SEM analysis of fibers embedded with chemical sensor compounds prepared in Example 1 before and after exposure to phosgene gas, respectively.
8A and 8B are results of analysis of a confocal microscope for fibers in which the chemical sensor compound prepared by Example 1 was embedded before and after exposure to phosgene gas, respectively.
9A and 9B respectively before and after exposure to phosgene gas, the chemical sensor compound prepared in Example 1 was irradiated with UV lamps of 365 nm wavelength for several seconds, respectively, for color for several seconds. / It is an analysis result of fluorescence sensitivity.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 일 구현예에 따른 화합물, 상기 화합물을 포함하는 조성물 및 구조체, 및 포스젠 검출방법에 관하여 상세히 설명하기로 한다. 이하는, 예시로서 제시되는 것으로서 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 특허청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, a compound according to an embodiment of the present invention, a composition and a structure comprising the compound, and a method for detecting phosgene will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following is presented as an example, and the present invention is not limited thereby, and the present invention is only defined by the scope of claims to be described later.

본 명세서에서 "포함"이라는 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 추가 또는/및 개재할 수 있음을 나타내도록 사용된다.The term "comprising" is used herein to indicate that other components may be added and / or interposed, rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary.

포스젠 검출용 화합물은, 예를 들어, ο-페닐렌디아민 모이어티의 반응기 함유 화합물이 알려져 있다. 그러나 이러한 화합물은 포스젠과 반응시 염화수소(HCl)와 같은 부산물이 생성되는 문제가 있다. 보다 구체적으로, 포스젠 검출용 화합물이 포스젠과 반응시 융합된 고리가 열릴 때 염화수소(HCl)와 같은 부산물이 발생하는 에러가 발생하여 포스젠 검출 감도를 저하시킬 수 있다.As the compound for detecting phosgene, for example, a compound containing a reactive group of an o-phenylenediamine moiety is known. However, these compounds have a problem in that by-products such as hydrogen chloride (HCl) are formed when reacted with phosgene. More specifically, when a compound for phosgene detection is reacted with phosgene, when an fused ring is opened, an error that a by-product such as hydrogen chloride (HCl) occurs may degrade the sensitivity of phosgene detection.

본 발명의 발명자들은 이러한 문제를 해결하고자 신규한 화합물, 이를 포함하는 조성물 및 구조체를 제공한다.The inventors of the present invention provide novel compounds, compositions and structures comprising the same to solve these problems.

일 구현예에 따른 화합물은 하기 화학식 1로 표시될 수 있다:The compound according to one embodiment may be represented by Formula 1 below:

<화학식 1><Formula 1>

Figure 112018000950524-pat00002
Figure 112018000950524-pat00002

상기 화학식 1에서, In Chemical Formula 1,

R1, R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15는 서로 독립적으로 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록시기, 아미노기, 카르복시기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20의 헤테로아릴기, 또는 이들의 조합일 수 있으며;R 1 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 are independently of each other hydrogen, deuterium, -F, -Cl, -Br, -I, hydroxy group, amino group, Carboxyl group, cyano group, nitro group, amidino group, hydrazino group, hydrazono group, substituted or unsubstituted C1 to C20 alkyl group, substituted or unsubstituted C1 to C20 alkoxy group, substituted or unsubstituted C2 to An alkenyl group of C20, a substituted or unsubstituted C2 to C20 alkynyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group, a substituted or unsubstituted C6 to C20 heteroaryl group, or a combination thereof;

R2, R3, R4, R5, R6, R7은 서로 독립적으로 -F, -Cl, -Br, -I, 아미노기, 히드록시기, 카르복시기, C1 내지 C20의 알킬기, C1 내지 C20의 할로겐화알킬기, C1 내지 C20의 알킬아미노기, C1 내지 C20의 디알킬아미노기, C6 내지 C20의 아릴아미노기, C7 내지 C20의 알킬아릴아미노기, C12 내지 C20의 디아릴아미노기, C1 내지 C20의 아실아미노기, C1 내지 C20의 아랄킬아미노기, C1 내지 C20의 아미노알킬기, C6 내지 C20의 아미노아릴기, 탄소수 1 내지 20의 히드록시알킬기, C1 내지 C20의 알콕시기, C1 내지 C20의 알콕시알킬기, C2 내지 C20의 알케닐기, C2 내지 C20의 알키닐기, C7 내지 C20의 아랄킬기, C6 내지 C20의 아릴기, C7 내지 C20의 알크아릴기, C2 내지 C20의 헤테로시클릭기, C5 내지 C20의 시클로알킬기, C5 내지 C20의 시클로알케닐기, C5 내지 C20의 시클로알키닐기, C6 내지 C20의 아릴옥시기, C7 내지 C20의 아릴알콕시기, C7 내지 C20의 아실옥시기, 또는 이들의 조합일 수 있다.R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 are independently of each other -F, -Cl, -Br, -I, amino group, hydroxy group, carboxy group, C1 to C20 alkyl group, C1 to C20 halogenation Alkyl group, C1 to C20 alkylamino group, C1 to C20 dialkylamino group, C6 to C20 arylamino group, C7 to C20 alkylarylamino group, C12 to C20 diarylamino group, C1 to C20 acylamino group, C1 to C20 Aralkylamino group, C1 to C20 aminoalkyl group, C6 to C20 aminoaryl group, C1 to C20 hydroxyalkyl group, C1 to C20 alkoxy group, C1 to C20 alkoxyalkyl group, C2 to C20 alkenyl group, C2 to C20 alkynyl group, C7 to C20 aralkyl group, C6 to C20 aryl group, C7 to C20 alkary group, C2 to C20 heterocyclic group, C5 to C20 cycloalkyl group, C5 to C20 cyclo Alkenyl group, C5 to C20 cycloalkynyl group, C6 to C20 aryloxy Group may be a C7 to an arylalkyl group, a C7 to C20 acyloxy group in the C20, or a combination thereof.

예를 들어, 상기 화합물은 하기 화학식 2로 표시될 수 있다:For example, the compound may be represented by Formula 2 below:

<화학식 2><Formula 2>

Figure 112018000950524-pat00003
Figure 112018000950524-pat00003

상기 화학식 2에서,In Chemical Formula 2,

R'1, R'8은 서로 독립적으로 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록시기, 카르복시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 알키닐기, 또는 이들의 조합일 수 있으며;R ' 1 , R' 8 are independently of each other hydrogen, deuterium, -F, -Cl, -Br, -I, hydroxy group, carboxy group, substituted or unsubstituted C1 to C20 alkyl group, substituted or unsubstituted C1 to C20 An alkoxy group, a substituted or unsubstituted C2 to C20 alkenyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C20 alkynyl group, or a combination thereof;

R'2, R'3, R'4, R'5, R'6, R'7은 서로 독립적으로 -F, -Cl, -Br, -I, 아미노기, 히드록시기, 카르복시기, C1 내지 C20의 알킬기, C1 내지 C20의 할로겐화알킬기, C1 내지 C20의 알킬아미노기, C1 내지 C20의 디알킬아미노기, C6 내지 C20의 아릴아미노기, C7 내지 C20의 알킬아릴아미노기, C12 내지 C20의 디아릴아미노기, C1 내지 C20의 아실아미노기, C1 내지 C20의 아랄킬아미노기, C1 내지 C20의 아미노알킬기, C6 내지 C20의 아미노아릴기, 탄소수 1 내지 20의 히드록시알킬기, C2 내지 C20의 알케닐기, C5 내지 C20의 시클로알킬기, C5 내지 C20의 시클로알케닐기, 또는 이들의 조합일 수 있다.R ' 2 , R' 3 , R ' 4 , R' 5 , R ' 6 , R' 7 are each independently -F, -Cl, -Br, -I, amino group, hydroxy group, carboxy group, C1 to C20 alkyl group , C1 to C20 halogenated alkyl group, C1 to C20 alkylamino group, C1 to C20 dialkylamino group, C6 to C20 arylamino group, C7 to C20 alkylarylamino group, C12 to C20 diarylamino group, C1 to C20 Acylamino group, C1 to C20 aralkylamino group, C1 to C20 aminoalkyl group, C6 to C20 aminoaryl group, C1 to C20 hydroxyalkyl group, C2 to C20 alkenyl group, C5 to C20 cycloalkyl group, C5 To C20 cycloalkenyl group, or a combination thereof.

예를 들어, 상기 화합물은 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다:For example, the compound may be represented by Formula 3 below:

<화학식 3><Formula 3>

Figure 112018000950524-pat00004
Figure 112018000950524-pat00004

상기 화학식 3에서,In Chemical Formula 3,

Ra, Rb, Rc, Rd는 서로 독립적으로 -F, -Cl, -Br, -I, 아미노기, 히드록시기, 카르복시기, C1 내지 C20의 알킬아미노기, C1 내지 C20의 디알킬아미노기, C6 내지 C20의 아릴아미노기, C7 내지 C20의 알킬아릴아미노기, C12 내지 C20의 디아릴아미노기, C1 내지 C20의 아실아미노기, C1 내지 C20의 아랄킬아미노기, C2 내지 C20의 알케닐기, 또는 이들의 조합일 수 있다.R a , R b , R c and R d are independently of each other -F, -Cl, -Br, -I, amino group, hydroxy group, carboxy group, C1 to C20 alkylamino group, C1 to C20 dialkylamino group, C6 to C20 arylamino group, C7 to C20 alkylarylamino group, C12 to C20 diarylamino group, C1 to C20 acylamino group, C1 to C20 aralkylamino group, C2 to C20 alkenyl group, or a combination thereof. .

예를 들어, 상기 화합물은 하기 화학식 4 내지 화학식 9로 표시될 수 있다:For example, the compound may be represented by the following Chemical Formulas 4 to 9.

<화학식 4><Formula 4>

Figure 112018000950524-pat00005
Figure 112018000950524-pat00005

<화학식 5><Formula 5>

Figure 112018000950524-pat00006
Figure 112018000950524-pat00006

<화학식 6><Formula 6>

Figure 112018000950524-pat00007
Figure 112018000950524-pat00007

<화학식 7><Formula 7>

Figure 112018000950524-pat00008
Figure 112018000950524-pat00008

<화학식 8><Formula 8>

Figure 112018000950524-pat00009
Figure 112018000950524-pat00009

<화학식 9><Formula 9>

Figure 112018000950524-pat00010
Figure 112018000950524-pat00010

도 1a 및 도 1b는 각각 일 구현예에 따른 화합물 (화합물 2)이 트리포스젠과 반응하는 반응 메커니즘을 나타낸 것이고; 비교적인 일 구현예에 따른 화합물 (화합물 4)이 트리포스젠과 반응하는 반응 메커니즘을 나타낸 것이다.1A and 1B each show a reaction mechanism in which a compound (Compound 2) according to an embodiment reacts with triphosgene; A compound according to one comparative embodiment (Compound 4) shows a reaction mechanism for reacting with triphosgene.

도 1a를 참조하면, 일 구현예에 따른 화합물 (화합물 2)은 벤즈이미다졸 스피로 융합된(spirofused) 로다민계 모이어티를 포함하여 포스젠과 반응시 고리 열림 과정을 용이하게 진행함으로써 색 또는/및 형광 감응(color or/and fluorescence response)이 용이하게 일어날 수 있다. 상기 화합물은 포스젠 검출용 비색 형광 감응형(colorimetric fluorescent) 화학센서일 수 있다.Referring to Figure 1a, the compound (Compound 2) according to one embodiment includes a rhodamine-based moiety that is fused with benzimidazole spirone, thereby reacting with phosgene to facilitate the ring opening process to react with color or / and Color or / and fluorescence response can easily occur. The compound may be a colorimetric fluorescent chemical sensor for phosgene detection.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 일 구현예에 따른 화합물 (화합물 2)은 고리 열림 과정시 비교적인 일 구현예에 따른 화합물 (화합물 4)과 비교하여 HCl 부산물이 발생하지 않는다. 따라서 일 구현예에 따른 화합물 (화합물 2)은 포스젠과 반응시 색변화 및 형광 감응을 통해 빠른 시간 내에 저농도의 포스젠 검출도 가능하다. 1A and 1B, the compound (Compound 2) according to one embodiment does not generate HCl by-products when compared to the compound (Compound 4) according to one comparative embodiment during the ring opening process. Therefore, the compound (Compound 2) according to one embodiment is capable of detecting phosgene at a low concentration in a short time through color change and fluorescence response upon reaction with phosgene.

예를 들어, 상기 화합물은 3.2 ppb 이상의 포스젠 검출 한도를 가질 수 있다. 상기 화합물은 2분 이내에 포스젠과 반응하여 색변화 및 형광변화가 발생할 수 있다.For example, the compound may have a phosgene detection limit of 3.2 ppb or more. The compound may react with phosgene within 2 minutes to cause color change and fluorescence change.

다른 일 구현예에 따른 조성물은 전술한 화합물; 및 용매, 산, 염기, 및 버퍼 용액 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 조성물은 용매, 버퍼 용액 또는 이들의 혼합물에 전술한 화합물을 첨가하고, 여기에 산, 및/또는 염기를 첨가하여 준비될 수 있다. 또한 상기 조성물은 당해 기술분야에서 사용할 수 있는 다른 첨가제를 추가적으로 포함할 수 있다. 상기 조성물이 포함하는 용매, 산, 염기, 및 버퍼 용액의 함량은 요구되는 성능에 따라 적절히 조절될 수 있다. 또는 상기 조성물은 시료(sample)와 혼합될 수 있다.The composition according to another embodiment includes the above-mentioned compound; And a solvent, acid, base, and buffer solution. The composition may be prepared by adding the above-described compound to a solvent, a buffer solution or a mixture thereof, and adding an acid and / or a base thereto. In addition, the composition may further include other additives that can be used in the art. The content of the solvent, acid, base, and buffer solution included in the composition may be appropriately adjusted according to required performance. Alternatively, the composition may be mixed with a sample.

또다른 일 구현예에 따른 구조체는 고분자 매트릭스; 및 상기 고분자 매트릭스에 매립된 전술한 화합물을 포함할 수 있다. Structure according to another embodiment of the polymer matrix; And the aforementioned compound embedded in the polymer matrix.

상기 구조체는 1차원, 2차원 및 3차원의 구조체를 의미한다. 상기 구조체는 나 규모의 구조체일 수 있다. 상기 구조체는 섬유, 튜브, 리본, 와이어, 및 로드로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 구조체는 복수의 비드로 구성된 섬유일 수 있다. The structure means a one-dimensional, two-dimensional and three-dimensional structure. The structure may be a structure of the scale I. The structure may be at least one selected from fibers, tubes, ribbons, wires, and rods. The structure may be a fiber composed of a plurality of beads.

상기 고분자 매트릭스는 당해 기술분야에서 사용할 수 있는 고분자 매트릭스를 사용할 수 있다. 상기 고분자 매트릭스의 예로는, 폴리(에틸렌옥사이드), 폴리(프로필렌옥사이드), 폴리(에틸렌글리콜), 폴리(프로필렌글리콜), 또는 이들 공중합체 등을 포함할 수 있다. The polymer matrix may be a polymer matrix that can be used in the art. Examples of the polymer matrix may include poly (ethylene oxide), poly (propylene oxide), poly (ethylene glycol), poly (propylene glycol), or copolymers thereof.

상기 고분자 매트릭스의 중량평균분자량(Mw)은 약 10,000 내지 1,000,000일 수 있고, 예를 들어 약 50,000 내지 1,000,000일 수 있고, 예를 들어 약 100,000 내지 1,000,000일 수 있고, 예를 들어 약 200,000 내지 1,000,000일 수 있고, 예를 들어 약 300,000 내지 1,000,000일 수 있고, 예를 들어 약 400,000 내지 1,000,000일 수 있고, 예를 들어 약 500,000 내지 1,000,000일 수 있고, 예를 들어 약 600,000 내지 1,000,000일 수 있다. 본 명세서에서 중량평균분자량은 당해기술분야에서 당업자에게 널리 공지된 방법에 따라 측정가능하다. 예를 들어 중량평균분자량은 겔 투과 크래마토그래피 (GPC) 방법에 따라 측정될 수 있다.The weight average molecular weight (Mw) of the polymer matrix may be about 10,000 to 1,000,000, for example about 50,000 to 1,000,000, for example about 100,000 to 1,000,000, for example about 200,000 to 1,000,000 May be, for example, about 300,000 to 1,000,000, for example about 400,000 to 1,000,000, for example about 500,000 to 1,000,000, for example about 600,000 to 1,000,000. In this specification, the weight average molecular weight can be measured according to methods well known to those skilled in the art. For example, the weight average molecular weight can be measured according to a gel permeation chromatography (GPC) method.

상기 전술한 화합물은 상기 고분자 매트릭스의 표면 또는/및 내부에 매립되어 존재할 수 있다. The above-described compound may be embedded in the surface or / and the interior of the polymer matrix.

또다른 일 구현예에 따른 포스젠 검출방법은 고분자 매트릭스 및 전술한 화합물을 혼합한 혼합물을 전기방사하여 구조체를 제조하는 단계; 및 상기 구조체를 포스젠에 노출시켜 색변화 및 형광변화를 일으켜 포스젠을 검출하는 단계;를 포함할 수 있다. 상기 구조체를 저농도의 포스젠에 짧은 시간 내에 노출시킴으로써 색변화 및 형광변화를 일으켜 포스젠을 용이하게 검출할 수 있다. 따라서 다양한 장소에서 포스젠 검출방법으로서 사용할 수 있다.Phosgene detection method according to another embodiment comprises the steps of preparing a structure by electrospinning a mixture of a polymer matrix and a compound described above; And exposing the structure to phosgene to cause color change and fluorescence change to detect phosgene. By exposing the structure to phosgene at a low concentration within a short period of time, color change and fluorescence change can be caused to easily detect phosgene. Therefore, it can be used as a phosgene detection method in various places.

본 명세서에서, 치환기는 치환되지 않는 모그룹(mother group)에서 하나 이상의 수소가 다른 원자나 작용기를 교환됨에 의하여 유도된다. 다르게 기재하지 않으면, 어떠한 작용기가 "치환된"것으로 여겨질 때, 그것은 상기 작용기가 탄소수 1 내지 40의 알킬기, 탄소수 2 내지 40의 알케닐기, 탄소수 2 내지 40의 알키닐기, 탄소수 3 내지 40의 시클로알킬기, 탄소수 3 내지 40의 시클로알케닐기, 탄소수 7 내지 40의 아릴기에서 선택된 하나 이상의 치환기로 치환됨을 의미한다. 작용기가 "선택적으로 치환된다"고 기재되는 경우에, 상기 작용기가 상술한 치환기로 치환될 수 있다는 것을 의미한다.In this specification, a substituent is derived by exchanging other atoms or functional groups for one or more hydrogens in the unsubstituted mother group. Unless otherwise stated, when any functional group is considered to be "substituted", it is said that the functional group is an alkyl group having 1 to 40 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 40 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 40 carbon atoms, a cyclo group having 3 to 40 carbon atoms. It means that it is substituted with one or more substituents selected from alkyl groups, cycloalkenyl groups having 3 to 40 carbon atoms, and aryl groups having 7 to 40 carbon atoms. When the functional group is described as "optionally substituted", it means that the functional group can be substituted with the above-described substituent.

본 명세서에서, "탄소수 a 내지 b"의 a 및 b는 특정 작용기(group)의 탄소수를 의미한다. 즉, 상기 작용기는 a 부터 b까지의 탄소원자를 포함할 수 있다. 예를 들어, "탄소수 1 내지 4의 알킬기"는 1 내지 4의 탄소를 가지는 알킬기, 즉, CH3-, CH3CH2-, CH3CH2CH2-, (CH3)2CH-, CH3CH2CH2CH2-, CH3CH2CH(CH3)- and (CH3)3C-를 의미한다.In this specification, a and b of "carbon numbers a to b" mean the number of carbon atoms in a specific group. That is, the functional group may include carbon atoms from a to b. For example, "an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms" means an alkyl group having 1 to 4 carbons, that is, CH 3- , CH 3 CH 2- , CH 3 CH 2 CH 2- , (CH 3 ) 2 CH-, CH 3 CH 2 CH 2 CH 2- , CH 3 CH 2 means CH (CH 3 )-and (CH 3 ) 3 C-.

본 명세서에서, "알킬기"라는 용어는 분지된 또는 분지되지 않은 지방족 탄화수소기를 의미한다. 일 구현예에서 알킬기는 치환되거나 치환되지 않을 수 있다. 알킬기는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기 등을 포함하나 반드시 이들로 한정되지 않으며, 이들 각각은 선택적으로 치환되거나 치환되지 않을 수 있다. 일 구현예에서 알킬기는 1 내지 6의 탄소원자를 가질 수 있다. 예를 들어, 탄소수 1 내지 6의 알킬기는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소-부틸, sec-부틸, 펜틸, 3-펜틸, 헥실 등일 수 있으나 반드시 이들로 한정되지 않는다.In the present specification, the term "alkyl group" means a branched or unbranched aliphatic hydrocarbon group. In one embodiment, the alkyl group may or may not be substituted. Alkyl groups include methyl groups, ethyl groups, propyl groups, isopropyl groups, butyl groups, isobutyl groups, tert-butyl groups, pentyl groups, hexyl groups, cyclopropyl groups, cyclopentyl groups, cyclohexyl groups, cycloheptyl groups, etc. It is not necessarily limited to these, and each of these may be optionally substituted or not. In one embodiment, the alkyl group may have 1 to 6 carbon atoms. For example, the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms may be methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, iso-butyl, sec-butyl, pentyl, 3-pentyl, hexyl, and the like, but is not limited thereto.

본 명세서에서, "할로겐화알킬기"는 수소 중에서 하나 내지 전부가 할로겐으로 치환된 지방족 탄화수소기를 의미한다. 할로겐은 불소일 수 있다. 일 구현예에서 할로겐화알킬기는 모노플루오로메틸기, 디플루오로메틸기, 트리플루오로메틸기, 테트라플루오로메틸기 등일 수 있으나 반드시 이들로 한정되지 않는다.As used herein, "halogenated alkyl group" means an aliphatic hydrocarbon group in which one to all of hydrogen is substituted with halogen. Halogen may be fluorine. In one embodiment, the halogenated alkyl group may be a monofluoromethyl group, a difluoromethyl group, a trifluoromethyl group, a tetrafluoromethyl group, etc., but is not limited thereto.

본 명세서에서, "알케닐기"라는 용어는 적어도 하나의 탄소-탄소 이중결합을 포함하는 2 내지 20의 탄소원자를 포함하는 탄화수소기로서 에테닐기, 1-프로페닐기, 2-프로페닐기, 2-메틸-1-프로페닐기, 1-부테닐기, 2-부테닐기, 시클로프로페닐기, 시클로펜테닐기, 시클로헥세닐기, 시클로헵테닐기 등을 포함하나 이들로 한정되지 않는다. 일 구현예에서, 알케닐기는 치환되거나 치환되지 않을 수 있다. 일 구현예에서, 알케닐기는 2 내지 10의 탄소원자를 가질 수 있다.In the present specification, the term "alkenyl group" is a hydrocarbon group containing 2 to 20 carbon atoms containing at least one carbon-carbon double bond, an ethenyl group, 1-propenyl group, 2-propenyl group, 2-methyl- 1-propenyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, cyclopropenyl group, cyclopentenyl group, cyclohexenyl group, cycloheptenyl group, and the like. In one embodiment, an alkenyl group may or may not be substituted. In one embodiment, the alkenyl group may have 2 to 10 carbon atoms.

본 명세서에서, "알키닐기"라는 용어는 적어도 하나의 탄소-탄소 삼중결합을 포함하는 2 내지 20의 탄소원자를 포함하는 탄화수소기로서 에티닐기, 1-프로피닐기, 1-부티닐기, 2-부티닐기 등을 포함하나 이들로 한정되지 않는다. 일 구현예에서, 알키닐기는 치환되거나 치환되지 않을 수 있다. 일 구현예에서, 알키닐기는 2 내지 10의 탄소원자를 가질 수 있다.In the present specification, the term "alkynyl group" is a hydrocarbon group containing 2 to 20 carbon atoms containing at least one carbon-carbon triple bond, an ethynyl group, 1-propynyl group, 1-butynyl group, 2-butynyl group And the like, but are not limited to these. In one embodiment, an alkynyl group may or may not be substituted. In one embodiment, an alkynyl group can have 2 to 10 carbon atoms.

본 명세서에서, "아랄킬기(aralkyl)"라는 용어는 탄소수 7 내지 20의 아랄킬기 등과 같이, 알킬렌기를 경유하여 치환기로서 연결된 아릴기를 의미하며, 벤질기, 2-페닐에틸기, 3-페닐프로필기, 나프틸알킬기를 포함하나 이들로 한정되지 않는다. 일 구현에에서, 알킬렌기는 저급 알킬렌기(즉, 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기)이다.In the present specification, the term "aralkyl" (aralkyl) means an aryl group connected as a substituent via an alkylene group, such as an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, a benzyl group, 2-phenylethyl group, 3-phenylpropyl group , Naphthylalkyl groups. In one embodiment, the alkylene group is a lower alkylene group (ie, an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms).

본 명세서에서, "아릴기"라는 용어는 고리 골격이 오직 탄소만을 포함하는 방향족 고리, 고리 시스템(즉, 2개의 인접하는 탄소 원자들을 공유하는 2 이상의 융합된(fused) 고리), 또는 복수의 방향족 고리가 단일결합, -O-, -S-, -C(=O)-, -S(=O)2-, -Si(Ra)(Rb)-(Ra 및 Rb는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기), 할로겐으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기, 또는 -C(=O)-NH-에 의하여 서로 연결된 고리를 의미한다. 상기 아릴기가 고리 시스템이면, 상기 시스템에서 각각의 고리는 방향족이다. 예를 들어, 아릴기는 페닐기, 비페닐기, 나프틸기, 페날트레닐기(phenanthrenyl), 나프타세닐기(naphthacenyl) 등을 포함하나 이들로 한정되지 않는다. 상기 아릴기는 치환되거나 치환되지 않을 수 있다.As used herein, the term “aryl group” refers to an aromatic ring whose ring backbone contains only carbon, a ring system (ie, two or more fused rings sharing two adjacent carbon atoms), or multiple aromatics The ring is a single bond, -O-, -S-, -C (= O)-, -S (= O) 2- , -Si (R a ) (R b )-(R a and R b are independent of each other As an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms), an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms unsubstituted or substituted with halogen, or a ring connected to each other by -C (= O) -NH-. If the aryl group is a ring system, each ring in the system is aromatic. For example, aryl groups include, but are not limited to, phenyl groups, biphenyl groups, naphthyl groups, phenanthrenyl groups, naphthacenyl groups, and the like. The aryl group may or may not be substituted.

본 명세서에서, "헤테로아릴기"라는 용어는 N, O, P 또는 S 중에서 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하고, 나머지 고리원자가 탄소인 모노시클릭(monocyclic) 또는 바이시클릭(bicyclic) 유기 화합물을 의미한다. 상기 헤테로아릴기는 예를 들어 1-5개의 헤테로원자를 포함할 수 있고, 5-10 고리 멤버(ring member)를 포함할 수 있다. 상기 S 또는 N은 산화되어 여러가지 산화 상태를 가질 수 있다. In the present specification, the term "heteroaryl group" includes one or more heteroatoms selected from N, O, P, or S, and the remaining cyclic atoms are carbon monocyclic or bicyclic organic compounds. it means. The heteroaryl group may include, for example, 1-5 heteroatoms, and may include 5-10 ring members. The S or N may be oxidized and have various oxidation states.

본 명세서에서, "알킬아미노기" 또는 "디알킬아미노기"라는 용어는 수소 중 하나 또는 모든 수소가 알킬기로 치환된 아미노기를 의미한다. 예를 들어, 메틸아미노기 또는 디메틸아미노기이다.In this specification, the term "alkylamino group" or "dialkylamino group" means an amino group in which one or all of hydrogen is substituted with an alkyl group. For example, it is a methylamino group or a dimethylamino group.

본 명세서에서, "아릴아미노기"라는 용어는 수소 중 하나 이상이 아릴기로 치환된 아미노기를 의미한다. 예를 들어, 페닐아미노기이다.In this specification, the term "arylamino group" means an amino group in which one or more of hydrogen is substituted with an aryl group. For example, it is a phenylamino group.

본 명세서에서, "알킬아릴아미노기"라는 용어는 모든 수소 알킬기와 아릴기로 각각 치환된 아미노기를 의미한다. 예를 들어, 메틸페닐아미노기이다.In the present specification, the term "alkylarylamino group" means an amino group substituted with all hydrogen alkyl groups and aryl groups, respectively. For example, it is a methylphenylamino group.

본 명세서에서, "디아릴아미노기"라는 용어는 모든 수소가 아릴기로 치환된 아미노기를 의미한다. 예를 들어, 디페닐아미노기이다.In this specification, the term "diarylamino group" means an amino group in which all hydrogens are substituted with an aryl group. For example, it is a diphenylamino group.

본 명세서에서, "아실아미노기"라는 용어는 하나의 수소가 아실기로 치환된 아미노기를 의미한다. 예를 들어, 아세틸아미노기이다.In this specification, the term "acylamino group" means an amino group in which one hydrogen is substituted with an acyl group. For example, it is an acetylamino group.

본 명세서에서, "아랄킬아미노기"라는 용어는 모든 수소가 아랄킬기로 치환된 아미노기를 의미한다. 예를 들어, 2-페닐에틸아미노기이다.In this specification, the term "aralkyl amino group" means an amino group in which all hydrogens are substituted with an aralkyl group. For example, it is a 2-phenylethylamino group.

본 명세서에서, "아미노알킬기"라는 용어는 수소 중의 하나가 아미노기로 치환된 알킬기를 의미한다. 예를 들어, 아미노메틸기이다.In this specification, the term "aminoalkyl group" means an alkyl group in which one of hydrogen is substituted with an amino group. For example, it is an aminomethyl group.

본 명세서에서, "아미노아릴기"라는 용어는 수소 중의 하나가 아미노기로 치환된 아릴기를 의미한다. 예를 들어, 아미노페닐기이다.In this specification, the term "aminoaryl group" means an aryl group in which one of hydrogen is substituted with an amino group. For example, it is an aminophenyl group.

본 명세서에서, "히드록시알킬기"라는 용어는 히드록시기를 가지는 알킬기이다. 예를 들어, 히드록시메틸기이다.In this specification, the term "hydroxyalkyl group" is an alkyl group having a hydroxy group. For example, it is a hydroxymethyl group.

본 명세서에서, "알콕시알킬기"라는 용어는 알콕시기를 가지는 알킬기이다. 예를 들어, 메톡시메틸기이다.In this specification, the term "alkoxyalkyl group" is an alkyl group having an alkoxy group. For example, it is a methoxymethyl group.

본 명세서에서, "알크아릴기(alkaryl)"라는 용어는 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기 등과 같이, 아릴렌기를 경유하여 치환기로서 연결된 아릴기를 의미하며, 메틸페닐기를 포함하나 이들로 한정되지 않는다. In the present specification, the term "alkaryl group (alkaryl)" means an aryl group connected as a substituent via an arylene group, such as an alkylaryl group having 7 to 20 carbon atoms, and includes, but is not limited to, methylphenyl group.

본 명세서에서, "헤테로시클릭기"는 고리 골격에 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 비방향족 고리 또는 고리시스템이다.As used herein, "heterocyclic group" is a non-aromatic ring or ring system that includes one or more heteroatoms in the ring backbone.

본 명세서에서, "시클로알킬기"라는 용어는 완전히 포화된 카보사이클 고리 또는 고리시스템을 의미한다. 예를 들어, 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실을 의미한다.As used herein, the term "cycloalkyl group" means a fully saturated carbocycle ring or ring system. For example, it means cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl.

본 명세서에서, "시클로알케닐기"는 하나 이상의 이중결합을 가지는 카보사이틀 고리 또는 고리시스템으로서, 방향족 고리가 없는 고리 시스템이다. 예를 들어, 시클로헥세닐기이다.As used herein, "cycloalkenyl group" is a carbocytle ring or ring system having one or more double bonds, and is a ring system without an aromatic ring. For example, it is a cyclohexenyl group.

본 명세서에서, "시클로알키닐기"는 하나 이상의 삼중결합을 가지는 카보사이틀 고리 또는 고리시스템으로서, 방향족 고리가 없는 고리 시스템이다. 예를 들어, 시클로헥시닐기이다.As used herein, "cycloalkynyl group" is a carbocytyl ring or ring system having one or more triple bonds, and is an aromatic ring-free ring system. For example, it is a cyclohexynyl group.

본 명세서에서, "아릴옥시기(aryloxy)"라는 용어는 산소를 경유하여 치환기로서 연결된 아릴기를 의미하며, 페녹시기를 포함하나 이들로 한정되지 않는다. In the present specification, the term "aryloxy" (aryloxy) means an aryl group connected as a substituent via oxygen, including but not limited to a phenoxy group.

본 명세서에서, "아릴알콕시기(arylalkoxy)"라는 용어는 하나의 수소가 아릴기로 치환된 알콕시기를 의미하며, 페닐메톡시기를 포함하나 이들로 한정되지 않는다. In the present specification, the term "arylalkoxy group (arylalkoxy)" means an alkoxy group in which one hydrogen is substituted with an aryl group, and includes, but is not limited to, a phenylmethoxy group.

본 명세서에서, "아릴옥시기(aryloxy)"라는 용어는 산소를 경유하여 치환기로서 연결된 아릴기를 의미하며, 페녹시기를 포함하나 이들로 한정되지 않는다. In the present specification, the term "aryloxy" (aryloxy) means an aryl group connected as a substituent via oxygen, including but not limited to a phenoxy group.

본 명세서에서, "히드록시기"는 -OH이다. In the present specification, "hydroxy group" is -OH.

본 명세서에서, "아미노기"는 -NH2이다. In this specification, "amino group" is -NH 2 .

본 명세서에서, "카르복시기"는 -COOH이다.In the present specification, "carboxy group" is -COOH.

본 명세서에서, "시아노기"는 -CN이다.In this specification, "cyano group" is -CN.

본 명세서에서, "니트로기"는 -NO2이다.In the present specification, "nitro group" is -NO 2 .

본 명세서에서, "아미디노기"는 -CH2-C(=NH)-NH2이다.In the present specification, "amidino group" is -CH 2 -C (= NH) -NH 2 .

본 명세서에서, "히드라지노기"는 -NHNH2이다In this specification, "hydrazino group" is -NHNH 2

본 명세서에서, "히드라조노기"는 -CH2-C(=N-NH2)-CH3이다 In the present specification, "hydrazono group" is -CH 2 -C (= N-NH 2 ) -CH 3

이하 본 발명의 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 일 실시예일뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, examples and comparative examples of the present invention will be described. However, the following examples are only examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.

[실시예][Example]

하기 제조예 1 및 비교 제조예 1에 사용된 모든 시약들은 Sigma-Aldrich 사로부터 추가적인 정제를 하지 않고 구입하여 사용하였다. 1H NMR 스펙트럼은 중수소 용매와 함께 Bruker사 300 MHz 분광기를, 그리고 13C NMR 스펙트럼은 Varian사 125 Hz 분광기를 각각 이용하여 기록하였다. 화학적 시프트(chemical shifts)의 단위는 ppm이며, 결합상수(coupling constant, J)의 단위는 Hz이다. All reagents used in Preparation Example 1 and Comparative Preparation Example 1 were purchased and used without further purification from Sigma-Aldrich. The 1 H NMR spectrum was recorded using a Bruker 300 MHz spectrometer with deuterium solvent, and the 13 C NMR spectrum using a Varian 125 Hz spectrometer, respectively. The unit of chemical shifts is ppm, and the unit of coupling constant (J) is Hz.

제조예Manufacturing example 1: 화학센서용 화합물 합성 1: Compound synthesis for chemical sensors

아이스 배스(ice bath)에서 리튬 알루미늄 하이드라이드 (4.5 mmol)를 하기 반응스킴 1의 화합물 1 (0.9 mmol)을 건조 THF (10 mL)에 용해한 용액에 첨가하여 혼합물을 제조하였다. 상기 혼합물을 N2 분위기 하에 실온에서 24 시간 동안 교반하였다. 상기 교반한 혼합물에 1-부탄올을 첨가하여 ?칭(quenching)하고 진공 하에 농축시켰다. 상기 농축시킨 잔류물을 물로 희석하고 에틸 아세테이트로 추출하여 추출물을 얻었다. 상기 추출물을 무수 MgSO4로 건조하고 진공 하에 농축시킨 후 하기 반응스킴 1의 화합물 2 잔류물을 얻었고, 이를 칼럼 크로마토그래피를 통해 정제하여 화학센서용 화합물을 제조하였다 (옅은 핑크, 수율: 80%).A mixture was prepared by adding lithium aluminum hydride (4.5 mmol) in an ice bath to a solution of Compound 1 (0.9 mmol) in Reaction Scheme 1 in dry THF (10 mL). The mixture was stirred at room temperature under N 2 atmosphere for 24 hours. To the stirred mixture, 1-butanol was added, quenched, and concentrated in vacuo. The concentrated residue was diluted with water and extracted with ethyl acetate to obtain an extract. The extract was dried over anhydrous MgSO 4 and concentrated in vacuo to obtain the residue of Compound 2 of Reaction Scheme 1 below, which was purified by column chromatography to prepare a compound for a chemical sensor (light pink, yield: 80%). .

<반응스킴 1><Reaction Scheme 1>

Figure 112018000950524-pat00011
Figure 112018000950524-pat00011

1H NMR (CDCl3, 300MHz) δ (ppm): 8.13 (d, J = 7.2 Hz, 1H); 7.83 (d, J = 8.4 Hz, 1H); 7.51 (t, J = 7.2Hz, 1H); 7.40 (t, J = 7.5Hz, 1H); 7.26 (d, J = 7.5 Hz, 1H); 7.18 (t, J = 8.4 Hz, 1H); 7.04 (t, J = 7.2 Hz, 1H); 6.97 (d, J = 7.2 Hz, 1H); 6.51 (s, 2H); 6.33 (d, J = 9.0 Hz, 2H); 6.18 (d, J = 6.3 Hz, 2H); 3.34 (q, J = 7.2 Hz, 8H); 1.16 (t, J = 7.2Hz, 12H). 13C NMR (CDCl3, 75MHz) δ (ppm): 156.87, 156.53, 153.30, 149.18, 149.06, 131.15, 130.66, 128.84, 128.52, 128.19, 125.08, 122.75, 122.14, 121.59, 120.35, 110.44, 108.37, 106.53, 98.11, 44.57, 12.84. HRMS (ESI) m/z = 515.2823 [M+H]+, calcd for C34H36N4O2 = 515.2733. 1 H NMR (CDCl 3 , 300 MHz) δ (ppm): 8.13 (d, J = 7.2 Hz, 1H); 7.83 (d, J = 8.4 Hz, 1H); 7.51 (t, J = 7.2 Hz, 1H); 7.40 (t, J = 7.5 Hz, 1H); 7.26 (d, J = 7.5 Hz, 1H); 7.18 (t, J = 8.4 Hz, 1H); 7.04 (t, J = 7.2 Hz, 1H); 6.97 (d, J = 7.2 Hz, 1H); 6.51 (s, 2H); 6.33 (d, J = 9.0 Hz, 2H); 6.18 (d, J = 6.3 Hz, 2H); 3.34 (q, J = 7.2 Hz, 8H); 1.16 (t, J = 7.2 Hz, 12H). 13 C NMR (CDCl 3 , 75MHz) δ (ppm): 156.87, 156.53, 153.30, 149.18, 149.06, 131.15, 130.66, 128.84, 128.52, 128.19, 125.08, 122.75, 122.14, 121.59, 120.35, 110.44, 108.37, 106.53 98.11, 44.57, 12.84. HRMS (ESI) m / z = 515.2823 [M + H] + , calcd for C 34 H 36 N 4 O 2 = 515.2733.

비교 compare 제조예Manufacturing example 1: 화학센서용 화합물 합성 1: Compound synthesis for chemical sensors

실온에서 건조 1, 2-디클로로에탄 (8.0 mL)에 용해한 로다민 B 염기용액 1.0 g (2.3 mmol, 하기 반응스킴 2의 화합물 1')에 옥시염화인(phousphorus oxychloride) 1.1g (6.9 mmol)을 5분 동안에 걸쳐 적하하여 혼합물을 제조하였다. 상기 혼합물을 4시간 동안 환류시킨 후, 상기 혼합물을 진공하에 냉각 및 농축시켜 로다민 B 산 염화물 (하기 반응스킴 2의 화합물 2')을 수득하였다. 상기 수득한 로다민 B 산 염화물을 건조 아세토니트릴 (10 mL)에 용해하고 트리에틸아민 (8.0 mL) 함유 건조 아세토니트릴 (6.0 mL) 내에 о-디아미노벤젠 1.5 g (14 mmol) 용액을 적하하였다. 상기 о-디아미노벤젠 용액이 적하된 혼합물을 실온에서 4 시간 동안 교반한 후, 진공 하에 농축시키고 칼럼 크로마토그래피로 생성물을 정제하여 하기 반응스킴 2의 화합물 4의 화학센서용 화합물을 제조하였다 (흰색 고체, 수율: 70%).1.1 g (6.9 mmol) of phosphorus oxychloride was added to 1.0 g (2.3 mmol, Compound 1 'of Reaction Scheme 2) in rhodamine B base solution dissolved in dry 1, 2-dichloroethane (8.0 mL) at room temperature. The mixture was prepared by dropping over 5 minutes. After the mixture was refluxed for 4 hours, the mixture was cooled and concentrated in vacuo to obtain rhodamine B acid chloride (Compound 2 'of Reaction Scheme 2 below). The obtained rhodamine B acid chloride was dissolved in dry acetonitrile (10 mL) and a 1.5 g (14 mmol) solution of o-diaminobenzene was added dropwise in dry acetonitrile (6.0 mL) containing triethylamine (8.0 mL). . The mixture in which the o-diaminobenzene solution was dropped was stirred at room temperature for 4 hours, concentrated in vacuo and purified by column chromatography to prepare a compound for chemical sensor of compound 4 of reaction scheme 2 below (white Solid, yield: 70%).

Figure 112018000950524-pat00012
Figure 112018000950524-pat00012

1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ (ppm): 1.14 (t, J = 7.2Hz, 12H); 3.18 (q, J = 7.2Hz, 8H); 3.41 (s, 2H); 6.09 (dd, J1 = 1.2Hz, J2 = 5.1Hz, 1H); 6.26 (bs, 2H); 6.30 (d, J = 12Hz, 2H); 6.39-6.44 (m, 1H); 6.55 (dd, J1 = 1.2Hz, J2 = 5.1Hz, 1H); 6.64 (d, J = 12Hz, 2H); 6.92-6.98 (m, 1H); 7.23-7.25 (m, 1H); 7.53-7.57 (m, 2H); 8.01-8.04 (m, 1H). 1 H NMR (CDCl 3, 400 MHz) δ (ppm): 1.14 (t, J = 7.2 Hz, 12H); 3.18 (q, J = 7.2 Hz, 8H); 3.41 (s, 2 H); 6.09 (dd, J1 = 1.2 Hz, J2 = 5.1 Hz, 1H); 6.26 (bs, 2H); 6.30 (d, J = 12 Hz, 2H); 6.39-6.44 (m, 1 H); 6.55 (dd, J1 = 1.2 Hz, J2 = 5.1 Hz, 1H); 6.64 (d, J = 12 Hz, 2H); 6.92-6.98 (m, 1H); 7.23-7.25 (m, 1 H); 7.53-7.57 (m, 2H); 8.01-8.04 (m, 1H).

13C NMR (CDCl3, 75MHz) δ (ppm): 12.5; 44.3; 68.0; 98.0; 106.9; 107.9; 117.0; 118.2; 122.1; 123.4; 124.2; 128.3; 128.6; 128.7; 128.8; 131.9; 132.6; 144.5; 148.9; 152.4; 153.9; 166.4. 13 C NMR (CDCl 3, 75 MHz) δ (ppm): 12.5; 44.3; 68.0; 98.0; 106.9; 107.9; 117.0; 118.2; 122.1; 123.4; 124.2; 128.3; 128.6; 128.7; 128.8; 131.9; 132.6; 144.5; 148.9; 152.4; 153.9; 166.4.

ESI mass spectrometry (m/z): 533.5 ([M+H] +), calculated 532.7ESI mass spectrometry (m / z): 533.5 ([M + H] + ), calculated 532.7

실시예Example 1: 화학센서용 화합물이 매립된(embedded) 섬유 1: Fiber with chemical sensor compound embedded

전기방사용 섬유를 합성하기 위한 전구체 용액을 다음과 같이 제조하였다. 상기 제조예 1에 의해 합성된 화학센서용 화합물(반응스킴 1의 화합물 2)을 2.5 mL 아세토니트릴에 완전히 용해하였다. 상기 화학센서용 화합물 용액에 매트릭스 폴리머로서 폴리(에틸렌옥사이드)(PEO, Mw: 600,000) 100.0 mg을 첨가하고 1시간 동안 교반하여 전기방사용 전구체 혼합액을 얻었다.  A precursor solution for synthesizing fibers for electrospinning was prepared as follows. The chemical sensor compound (Compound 2 of Reaction Scheme 1) synthesized by Preparation Example 1 was completely dissolved in 2.5 mL acetonitrile. 100.0 mg of poly (ethylene oxide) (PEO, Mw: 600,000) as a matrix polymer was added to the compound solution for the chemical sensor and stirred for 1 hour to obtain a precursor mixture for electrospinning.

상기 얻은 전기방사용 전구체 혼합액을 23 게이지 니들과 연결되어 있는 스테인레스 스틸 시린지에 주입하고 인가전압 5.0 kV, 유동속도 0.5 mL/h, 집진 거리(collecting distance) 15 cm 조건에서 전기방사 공정을 수행하여 폴리(에틸렌옥사이드) 매트릭스에 상기 제조예 1에 의해 합성된 화학센서용 화합물(반응스킴 1의 화합물 2)이 매립된 약 1 μM 직경을 갖는 섬유를 제조하였다. 상기 제조된 섬유가 응집되는 것을 막기 위하여 진공 하에 40 ℃에서 하루 동안 건조하였다. The obtained electrospinning precursor mixture was injected into a stainless steel syringe connected to a 23 gauge needle, and an electrospinning process was performed under conditions of an applied voltage of 5.0 kV, a flow rate of 0.5 mL / h, and a collecting distance of 15 cm. A fiber having a diameter of about 1 μM in which a compound for a chemical sensor (compound 2 of Reaction Scheme 1) was synthesized in the (ethylene oxide) matrix was prepared by Preparation Example 1 was prepared. The prepared fibers were dried under vacuum at 40 ° C. for one day to prevent agglomeration.

분석예Analysis example 1: One: 1One HH -NMR 및  -NMR and 1313 C -NMR 분석 C-NMR analysis

제조예 1에 따른 화학센서용 화합물 (화합물 2), 및 상기 제조예 1에 따른 화학센서용 화합물 (화합물 2)이 트리포스젠과 반응하여 생성된 화합물 3 (도 1 참조)에 대하여 1H -NMR 및 13C -NMR 분석 실험을 하였다. 그 분석 결과의 일부를 도 2 및 도 3에 각각 나타내었다.Compound H for the chemical sensor according to Preparation Example 1 (Compound 2), and Compound 3 for the chemical sensor according to Preparation Example 1 (Compound 2) was reacted with triphosgene 3 for Compound 3 (see FIG. 1) 1 H − NMR and 13 C-NMR analysis experiments were performed. Some of the analysis results are shown in FIGS. 2 and 3, respectively.

도 2를 참조하면, 1H -NMR 분석결과, 화합물 3의 H8', H9', H10', 및 H11'에 해당되는 피크가 화합물 2의 대응되는 피크와 비교할 때 아래로 시프트되어 있음을 확인할 수 있다. 이는 전자 끄는 기(electron withdrawing group)인 포밀클로라이드기가 존재함에 기인한 것으로 여겨진다.Referring to Figure 2, 1 H -NMR analysis results, it can be confirmed that the peaks corresponding to H8 ', H9', H10 ', and H11' of Compound 3 are shifted downward when compared to the corresponding peaks of Compound 2 have. This is believed to be due to the presence of formyl chloride groups, electron withdrawing groups.

도 3을 참조하면, 13C -NMR 분석 결과, 화합물 3은 143. 36 ppm에서 피크가 뚜렷하게 나타남을 확인할 수 있다. 상기 피크는 13C 라벨된 클로로포밀 카보닐 카본에 해당됨을 알 수 있다. 또한 도 1b의 화합물 4가 트리포스젠과 반응시 생성되는 부산물 HCl이 생성되지 않았음을 알 수 있다.Referring to Figure 3, 13 C -NMR analysis results, Compound 3 can be confirmed that the peak is clearly visible at 143. 36 ppm. It can be seen that the peak corresponds to 13 C labeled chloroformyl carbonyl carbon. In addition, it can be seen that the byproduct HCl produced when the compound 4 of FIG. 1B is reacted with triphosgene is not produced.

분석예Analysis example 2: 형광 방출 스펙트럼 분석  2: Fluorescence emission spectrum analysis

클로로포름에 용해한 제조예 1에 의해 제조된 화학센서용 화합물 (화합물 2) 저장액 1 mM를 준비하였다. 클로로포름에 용해한 트리포스젠 저장액 10 mM 를 준비하였다. 상기 제조예 1에 의해 제조된 화학센서용 화합물 (화합물 2) 저장액 30 uL을 시험관에 넣고 트리포스젠 0 μmol/L 내지 12 μmol/L을 각각 첨가한 후 상기 저장액을 클로로포름 3 mL로 희석하여 프로브 용액을 제조하였다. 상기 프로브 용액에 대하여 트리포스젠 농도에 따른 형광 방출 스펙트럼(λex = 530 nm, λem = 578 nm, slit: 3 nm x 1.5 nm) 분석 실험을 하였다. 그 결과를 도 4에 나타내었다.A 1 mM stock solution of the compound (compound 2) for chemical sensors prepared in Preparation Example 1 dissolved in chloroform was prepared. A triphosgene stock solution 10 mM dissolved in chloroform was prepared. 30 uL of the chemical sensor compound (Compound 2) stock solution prepared in Preparation Example 1 was placed in a test tube, and 0 μmol / L to 12 μmol / L of triphosgene was added, respectively, and the stock solution was diluted with 3 mL of chloroform. To prepare a probe solution. Fluorescence emission spectra (λ ex = 530 nm, λ em = 578 nm, slit: 3 nm x 1.5 nm) according to the concentration of triphosgene were analyzed for the probe solution. The results are shown in FIG. 4.

상기 분석 실험은 IUPAC법에 따라 트리포스젠 농도에 따른 검출 한도를 계산한 것이다. The above analysis experiment calculated the detection limit according to the concentration of triphosgene according to the IUPAC method.

도 4를 참조하면, 제조예 1에 의해 제조된 화학센서용 화합물 (화합물 2)은 상기 계산한 트리포스젠 농도에 따른 검출 한도를 포스젠의 농도로 다시 변환할 때 포스젠 검출 한도가 3.2 ppb임을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 4, the chemical sensor compound (Compound 2) prepared by Preparation Example 1 has a phosgene detection limit of 3.2 ppb when the detection limit according to the calculated triphosgene concentration is converted back to the concentration of phosgene. You can confirm that

또한 클로로포름에 용해한 제조예 1에 의해 제조된 화학센서용 화합물 (화합물 2) 저장액 1mM 및 비교제조예 1에 의해 제조된 화학센서용 화합물 (화합물 4) 저장액 1mM를 각각 준비하였다. 클로로포름에 용해한 트리포스젠 저장액 10 mM를 준비하였다. 상기 제조예 1에 의해 제조된 화학센서용 화합물 (화합물 2) 저장액 30 uL 및 비교제조예 1에 의해 제조된 화학센서용 화합물 (화합물 4) 저장액 30 uL를 각각 시험관에 넣고 트리포스젠 0.5 eq 용액을 첨가한 후 상기 저장액을 클로로포름 3 mL로 희석하여 프로브 용액을 제조하였다. 상기 프로브 용액에 대하여 반응시간에 따른 형광 방출 스펙트럼(λex = 530 nm, λem = 578 nm, slit: 3 nm x 1.5 nm) 분석 실험을 하였다. 그 결과를 도 5에 나타내었다.In addition, 1 mM of the chemical sensor compound (Compound 2) stock solution prepared by Preparation Example 1 dissolved in chloroform and 1 mM of the chemical sensor compound (Compound 4) stock solution prepared by Comparative Preparation Example 1 were prepared, respectively. 10 mM triphosgene stock solution dissolved in chloroform was prepared. 30 uL of the chemical sensor compound (Compound 2) stock solution prepared in Preparation Example 1 and 30 uL of the chemical sensor compound (Compound 4) stock solution prepared in Comparative Preparation Example 1 were respectively placed in a test tube and triphosgene 0.5 After adding the eq solution, the stock solution was diluted with 3 mL of chloroform to prepare a probe solution. Fluorescence emission spectrum according to the reaction time (λ ex = 530 nm, λ em = 578 nm, slit: 3 nm 분석 1.5 nm) was analyzed for the probe solution. The results are shown in FIG. 5.

도 5를 참조하면, 제조예 1에 의해 제조된 화학센서용 화합물 (화합물 2)의 트리포스젠 첨가에 대한 반응시간이 약 2분이었다. 제조예 1에 의해 제조된 화학센서용 화합물 (화합물 2)은 비교제조예 1에 의해 제조된 화학센서용 화합물 (화합물 4)과 비교하여 트리포스젠 첨가에 따른 반응시간이 매우 빨랐다.Referring to FIG. 5, the reaction time for the addition of triphosgene of the chemical sensor compound (Compound 2) prepared in Preparation Example 1 was about 2 minutes. The chemical sensor compound (Compound 2) prepared in Preparation Example 1 had a very fast reaction time according to the addition of triphosgene compared to the chemical sensor compound (Compound 4) prepared in Comparative Preparation Example 1.

분석예Analysis example 3:  3: 색변화Color change 감응(colorimetric response) 분석  Colorimetric response analysis

클로로포름에 용해한 제조예 1에 의해 제조된 화학센서용 화합물 (화합물 2) 저장액 1mM를 준비하였다. 클로로포름에 용해한 트리포스젠 저장액 10 mM를 준비하였다. 상기 제조예 1에 의해 제조된 화학센서용 화합물 (화합물 2) 저장액 30 uL을 시험관에 넣고 트리포스젠 0 eq 내지 1.0 eq 용액을 각각 첨가하여 제조한 프로브 용액에 대하여 트리포스젠 농도에 따른 색변화 감응 분석 실험을 하였다. 그 결과를 도 6에 나타내었다.A chemical sensor compound (compound 2) stock solution prepared in Preparation Example 1 dissolved in chloroform was prepared in 1 mM. 10 mM triphosgene stock solution dissolved in chloroform was prepared. The color according to the concentration of triphosgene for the probe solution prepared by adding 30 uL of a storage solution for compound (compound 2) for chemical sensors prepared in Preparation Example 1 into a test tube and adding triphosgene 0 eq to 1.0 eq respectively Change-sensitization assays were performed. The results are shown in FIG. 6.

도 6을 참조하면, 상기 프로브 용액은 트리포스젠 0 eq 내지 1.0 eq 용액을 첨가함에 따라 무색에서 짙은 핑크로 색변화가 점차 일어남을 관찰할 수 있다.Referring to FIG. 6, it is possible to observe that the color change gradually occurs from colorless to deep pink as the triphosgene 0 eq to 1.0 eq solution is added to the probe solution.

분석예Analysis example 4: FE-SEM 분석  4: FE-SEM analysis

포스젠 가스에 노출시키기 전·후에, 실시예 1에 의해 제조된 화학센서용 화합물이 매립된(embedded) 섬유에 대하여 각각 FE-SEM 분석실험을 하였다. FE-SEM 분석장치로는 JEOL사의 JSM-6700F(10.0kV, x10,000)를 이용하였다. 그 결과를 도 7a 및 도 7b에 나타내었다.Before and after exposure to phosgene gas, FE-SEM assays were performed on the fibers embedded with the chemical sensor compound prepared in Example 1, respectively. As the FE-SEM analyzer, JSM-6700F (10.0kV, x10,000) from JEOL was used. The results are shown in FIGS. 7A and 7B.

도 7a 및 도 7b를 참조하면, 포스젠 가스에 노출시키기 전·후에 실시예 1에 의해 제조된 화학센서용 화합물이 매립된(embedded) 섬유 모두 복수의 비드로 구성된 섬유임을 확인할 수 있다. Referring to Figures 7a and 7b, it can be seen that the chemical sensor compound prepared by Example 1 before and after exposure to phosgene gas is a fiber composed of a plurality of beads.

포스젠 가스에 노출시키기 전에 실시예 1에 의해 제조된 화학센서용 화합물이 매립된(embedded) 섬유의 직경은 약 1.0 ㎛이었고, 최소 개수의 비드를 갖고 고른 직경으로 분포하고 있음을 확인할 수 있다. 이와 비교하여, 포스젠 가스에 노출시킨 후에 실시예 1에 의해 제조된 화학센서용 화합물이 매립된(embedded) 섬유의 표면은 고르지 않고 직경이 불규칙함을 확인할 수 있다. 이는 상기 섬유의 표면과 포스젠 가스가 반응하여 폴리(에틸렌옥사이드)(PEO) 매트릭스의 부분적인 변형이 일어남에 기인한 것으로 여겨진다.Before exposure to phosgene gas, the diameter of the fiber in which the compound for chemical sensor prepared by Example 1 was embedded was about 1.0 µm, and it can be seen that it has a minimum number of beads and is evenly distributed. By comparison, it can be seen that the surface of the fiber embedded with the chemical sensor compound prepared in Example 1 after exposure to phosgene gas is uneven and irregular in diameter. It is believed that this is due to the partial deformation of the poly (ethylene oxide) (PEO) matrix due to the reaction of the surface of the fiber with a phosgene gas.

분석예Analysis example 5:  5: 공초점형Confocal 현미경(confocal microscope) 분석  Confocal microscope analysis

포스젠 가스에 노출시키기 전·후에, 실시예 1에 의해 제조된 화학센서용 화합물이 매립된(embedded) 섬유에 대하여 각각 공초점형 현미경(confocal microscope) 분석실험을 하였다. 공초점형 현미경(confocal microscope) 분석장치로는 Olympus사의 Fluoview 1200 (x40)를 이용하였다. 그 결과를 도 8a 및 도 8b에 나타내었다.Before and after exposure to phosgene gas, the confocal microscope was used for the chemical sensor-embedded compound prepared in Example 1, respectively. Analytical experiments were conducted. Confocal microscope Fluoview 1200 (x40) of Olympus was used as the analysis device. The results are shown in FIGS. 8A and 8B.

도 8a 및 도 8b를 참조하면, 포스젠 가스에 노출시키기 전에 실시예 1에 의해 제조된 화학센서용 화합물이 매립된(embedded) 섬유와 비교하여, 포스젠 가스에 노출시킨 후에 실시예 1에 의해 제조된 화학센서용 화합물이 매립된(embedded) 섬유는 밝은 빨간 형광 이미지를 나타내고 있음을 확인할 수 있다.8A and 8B, the compound for the chemical sensor prepared in Example 1 before exposure to phosgene gas is compared with the embedded fiber, and exposed to phosgene gas, followed by Example 1 It can be confirmed that the fibers in which the chemical sensor compound was manufactured exhibited a bright red fluorescence image.

분석예Analysis example 6: 색/형광 감응(color/fluorescent response) 분석  6: Color / fluorescent response analysis

포스젠 가스에 노출시키기 전·후에, 실시예 1에 의해 제조된 화학센서용 화합물이 매립된(embedded) 섬유에 대하여 각각 365 nm 파장의 UV 램프를 수 초간 조사하여 색/형광 감응 분석실험을 하였다. 그 결과를 도 9a 및 도 9b에 나타내었다.Before and after exposure to the phosgene gas, UV lamps having a wavelength of 365 nm were irradiated for several seconds to the fibers embedded with the chemical sensor compound prepared in Example 1 for several seconds to perform color / fluorescence sensitivity analysis. . The results are shown in FIGS. 9A and 9B.

도 9a 및 도 9b에서 위쪽 샘플은 각각 포스젠 가스에 노출시키기 전에 실시예 1에 의해 제조된 화학센서용 화합물이 매립된(embedded) 섬유를 나타내고, 아랫쪽 샘플은 각각 포스젠 가스에 노출시킨 후에 실시예 1에 의해 제조된 화학센서용 화합물이 매립된(embedded) 섬유를 나타낸다.In FIGS. 9A and 9B, the upper sample shows fibers in which the chemical sensor compound prepared by Example 1 was embedded before each exposure to phosgene gas, and the lower sample was conducted after exposure to phosgene gas, respectively. The chemical sensor compound produced by Example 1 represents the embedded fiber.

도 9a를 참조하면, 포스젠 가스에 노출시킨 후에 실시예 1에 의해 제조된 화학센서용 화합물이 매립된(embedded) 섬유는 짙은 핑크 또는 보라색으로 색이 변하였음을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 9A, it can be confirmed that the fibers embedded with the chemical sensor compound prepared in Example 1 after being exposed to phosgene gas were changed to a dark pink or purple color.

도 9b를 참조하면, 포스젠 가스에 노출시킨 후에 실시예 1에 의해 제조된 화학센서용 화합물이 매립된(embedded) 섬유는 핑크 또는 빨강에 가까운 형광을 나타내고 있음을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 9B, it can be confirmed that the fiber for which the chemical sensor compound prepared by Example 1 was embedded after exposure to phosgene gas exhibits fluorescence close to pink or red.

Claims (12)

하기 화학식 2로 표시되는 화합물:
<화학식 2>
Figure 112020016710786-pat00036

상기 화학식 2에서,
R'1, R'8은 서로 독립적으로 수소, 중수소, 또는 C1 내지 C20의 알킬기이며;
R'2, R'4, R'5, R'7은 서로 독립적으로 수소, -F, -Cl, -Br, -I, 아미노기, 히드록시기, 카르복시기, C1 내지 C20의 알킬기, 또는 이들의 조합이며;
R'3, R'6은 서로 독립적으로 아미노기, 히드록시기, 카르복시기, C1 내지 C20의 알킬기, C1 내지 C20의 할로겐화알킬기, C1 내지 C20의 알킬아미노기, C1 내지 C20의 디알킬아미노기, C6 내지 C20의 아릴아미노기, C7 내지 C20의 알킬아릴아미노기, C12 내지 C20의 디아릴아미노기, C1 내지 C20의 아실아미노기, C1 내지 C20의 아랄킬아미노기, C1 내지 C20의 아미노알킬기, C6 내지 C20의 아미노아릴기, 탄소수 1 내지 20의 히드록시알킬기, C2 내지 C20의 알케닐기, C5 내지 C20의 시클로알킬기, C5 내지 C20의 시클로알케닐기, 또는 이들의 조합이다.
Compound represented by the following formula (2):
<Formula 2>
Figure 112020016710786-pat00036

In Chemical Formula 2,
R ' 1 and R' 8 are each independently hydrogen, deuterium, or a C1 to C20 alkyl group;
R ' 2 , R' 4 , R ' 5 , R' 7 are independently of each other hydrogen, -F, -Cl, -Br, -I, amino group, hydroxy group, carboxy group, C1 to C20 alkyl group, or a combination thereof ;
R ' 3 and R' 6 are each independently an amino group, a hydroxy group, a carboxy group, a C1 to C20 alkyl group, a C1 to C20 halogenated alkyl group, a C1 to C20 alkylamino group, a C1 to C20 dialkylamino group, and a C6 to C20 aryl. Amino group, C7 to C20 alkylarylamino group, C12 to C20 diarylamino group, C1 to C20 acylamino group, C1 to C20 aralkylamino group, C1 to C20 aminoalkyl group, C6 to C20 aminoaryl group, carbon number 1 To hydroxyalkyl groups of 20 to C2 to C20 alkenyl groups, C5 to C20 cycloalkyl groups, C5 to C20 cycloalkenyl groups, or combinations thereof.
제1항에 있어서,
상기 화합물이 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물:
<화학식 3>
Figure 112020016710786-pat00037

상기 화학식 3에서,
Ra, Rd는 서로 독립적으로 수소, -F, -Cl, -Br, -I, 아미노기, 히드록시기, 카르복시기, C1 내지 C20의 알킬기, 또는 이들의 조합이며;
Rb, Rc는 서로 독립적으로 아미노기, 히드록시기, 카르복시기, C2 내지 C20의 알킬기, 또는 이들의 조합이다.
According to claim 1,
The compound represented by the following formula (3):
<Formula 3>
Figure 112020016710786-pat00037

In Chemical Formula 3,
R a , R d are independently of each other hydrogen, -F, -Cl, -Br, -I, amino group, hydroxy group, carboxy group, C1 to C20 alkyl group, or a combination thereof;
R b and R c are independently of each other an amino group, a hydroxy group, a carboxy group, a C2 to C20 alkyl group, or a combination thereof.
제1항에 있어서,
상기 화합물이 하기 화학식 5 내지 화학식 9로 표시되는 화합물:
<화학식 5>
Figure 112020016710786-pat00038

<화학식 6>
Figure 112020016710786-pat00039

<화학식 7>
Figure 112020016710786-pat00040

<화학식 8>
Figure 112020016710786-pat00041

<화학식 9>
Figure 112020016710786-pat00042
According to claim 1,
The compound represented by the following formulas 5 to 9:
<Formula 5>
Figure 112020016710786-pat00038

<Formula 6>
Figure 112020016710786-pat00039

<Formula 7>
Figure 112020016710786-pat00040

<Formula 8>
Figure 112020016710786-pat00041

<Formula 9>
Figure 112020016710786-pat00042
제1항에 있어서,
상기 화합물은 포스젠 검출용 비색 형광 감응형(colorimetric fluorescent) 화학센서인 화합물.
According to claim 1,
The compound is a colorimetric fluorescent chemical sensor for phosgene detection.
제1항에 있어서,
상기 화합물은 3.2 ppb 이상의 포스젠 검출 한도를 갖는 화합물.
According to claim 1,
The compound is a compound having a phosgene detection limit of 3.2 ppb or more.
제1항에 있어서,
상기 화합물은 2분 이내에 포스젠과 반응하여 색변화 및 형광변화가 발생하는 화합물.
According to claim 1,
The compound reacts with phosgene within 2 minutes to cause color change and fluorescence change.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 화합물; 및
용매, 산, 염기, 및 버퍼 용액 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 조성물.
A compound according to claim 1; And
A composition comprising one or more selected from solvents, acids, bases, and buffer solutions.
고분자 매트릭스; 및
상기 고분자 매트릭스에 매립된 제1항에 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 화합물을 포함하는 구조체.
Polymer matrix; And
A structure comprising the compound according to any one of claims 1 to 6 embedded in the polymer matrix.
제8항에 있어서,
상기 구조체는 섬유, 튜브, 리본, 와이어, 및 로드로부터 선택된 1종 이상인 구조체.
The method of claim 8,
The structure is one or more structures selected from fibers, tubes, ribbons, wires, and rods.
제8항에 있어서,
상기 구조체는 복수의 비드로 구성된 섬유인 구조체.
The method of claim 8,
The structure is a structure composed of a plurality of beads.
고분자 매트릭스 및 제1항에 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 화합물을 혼합한 혼합물을 전기방사하여 구조체를 제조하는 단계; 및
상기 구조체를 포스젠에 노출시켜 색변화 및 형광변화를 일으켜 포스젠을 검출하는 단계;를 포함하는 포스젠 검출방법.
Preparing a structure by electrospinning a mixture of a polymer matrix and a compound according to any one of claims 1 to 6; And
A method of detecting phosgene, comprising exposing the structure to phosgene to detect phosgene by causing color and fluorescence changes.
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