KR102110888B1 - Novel rhodamine-fluorene-rhodamine based compounds and chemosensor for selective detection of mercury ions comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 신규한 로다민-플루오렌-로다민 화합물, 이를 포함하는 수은 이온의 검출용 조성물 및 이를 이용한 수은 이온의 검출 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 로다민-플루오렌-로다민 화합물을 포함하는 수은 이온의 검출용 잉크 조성물, 이를 이용한 수은 이온의 검출용 검사지 및 이를 이용한 수은 이온의 검출 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 상기 로다민-플루오렌-로다민 화합물, 수은 이온의 검출용 조성물 또는 수은 이온의 검출용 검사지를 포함하는 수은 이온의 검출용 화학센서에 관한 것이다. The present invention relates to a novel rhodamine-fluorene-rhodamine compound, a composition for detecting mercury ions comprising the same, and a method for detecting mercury ions using the same. In addition, the present invention relates to an ink composition for detecting mercury ions containing the rhodamine-fluorene-rhodamine compound, a test strip for detecting mercury ions using the same, and a method for detecting mercury ions using the same. In addition, the present invention relates to a chemical sensor for detecting mercury ions, including the rhodamine-fluorene-rhodamine compound, a composition for detecting mercury ions, or a test strip for detecting mercury ions.
금속 이온의 검출을 위한 화학 센서의 개발은 생물학적, 환경적 및 의약적 용도에서 이들 화학 센서의 잠재적인 역할로 인해 최근 주목 받고 있다.The development of chemical sensors for the detection of metal ions has recently attracted attention due to their potential role in biological, environmental and medicinal applications.
수은은 발생빈도, 독성, 인체 유해성 등의 측면에서 환경보건학적 우선순위가 큰 중금속으로 평가되어 미국 독성물질과 질병등록청(Agency for toxic substances and disease registry, ATSDR)의 목록에 의하면 세 번째로 흔하게 발견되고, 두 번째로 높은 독성을 나타내는 중금속이다.Mercury is ranked as the heavy metal with high environmental and health priorities in terms of occurrence frequency, toxicity, and human hazard, and is the third most common according to the list of the Agency for toxic substances and disease registry (ATSDR). It is a heavy metal that is found and exhibits the second highest toxicity.
세계보건기구(WHO)는 먹는물 수질기준에서의 수은 허용치를 0.001 mg/L로 제한하고 있다. 특히, 인체에 해로운 독성 전이금속인 수은 이온(Hg2 +)은 수중 시스템 내에서 박테리아에 의해 신경 독성물인 메틸 수은 화합물(CH3HgX, X = Cl-, Br-, AcO- 등)과 같이 쉽게 흡수되거나, 잘 배출되지 않는 유기 수은 종을 포함하는 친유성 화학 종으로 혼입될 수 있다.The World Health Organization (WHO) limits the mercury tolerance in drinking water standards to 0.001 mg / L. In particular, a mercury ion harmful toxic transition metal in the human body (Hg 2 +) is is water methylmercury compounds (CH 3 HgX, X = Cl, such as -, Br - -, AcO) neurotoxicity by the bacteria in the water system easier as It can be incorporated into lipophilic chemical species, including organic mercury species that are not absorbed or released well.
구체적으로 수은은 물에 잘 용해되는 이온 형태(Hg2 +)로 전환되어 수질 오염을 일으키며, 이렇게 오염된 수질에 생존하는 어류, 또는 이 수질을 이용하여 생산되는 농산물에 쉽게 축적된다. 즉 이온 형태의 수은은 먹이 사슬을 통해 사람에게까지 축적이 이루어지며, 먹이 사슬의 마지막 단계인 사람에게 축적되는 오염량은 상당히 높은 수준이 된다.Specifically, mercury is converted into an ionic form (Hg 2 + ) that is well soluble in water, causing water pollution, and easily accumulates in fish that survive in the contaminated water, or agricultural products produced using the water quality. That is, ionic mercury accumulates in humans through the food chain, and the amount of contamination accumulated in humans, the last stage of the food chain, becomes quite high.
인체 내에 흡수된 수은은 혈액과 조직 내 단백질과 결합하여 수은의 체외 배출을 어렵게 만들어 인체 내에 축적된다. 수은의 단기적 노출에 의한 증상은 중추신경계에 영향을 주어 운동실조증, 지각이상, 시신경 장애, 청신경 손상 그리고 유아의 경우 신경계통 발달 장애 등을 일으키고, 장기적으로 노출되었을 때는 신경과민, 우울증, 인격장애 등의 증상을 보인다고 알려져 있다. 또한, 상대적으로 저농도의 수은에 장기간 노출되었을 경우에 유전자변형과정(genotoxic processes)이 일어날 수 있다고 보고되기도 하였다.Mercury absorbed in the human body is combined with blood and protein in the tissue, making it difficult to discharge mercury outside the body and accumulating in the human body. Symptoms caused by short-term exposure of mercury affect the central nervous system, causing ataxia, cognitive impairment, optic nerve disorders, hearing nerve damage, and nervous system development disorders in infants, and neurosensitization, depression, and personality disorders in long-term exposure. It is known to show symptoms of. In addition, it has been reported that genotoxic processes can occur when exposed to relatively low concentrations of mercury for a long time.
따라서, 수계에서 매우 낮은 농도의 수은 이온(Hg2 +)의 존재 유무를 모니터링 하기 위한 화학센서에 대한 관심이 높아지고 있다.Therefore, interest in chemical sensors for monitoring the presence or absence of very low concentrations of mercury ions (Hg 2 + ) in aqueous systems has increased.
이에, 미량의 수은을 선택적으로 정량분석하기 위해 다양한 분리ㆍ분석법에 대한 연구가 지난 수 십년 동안 지속적으로 진행되어 오고 있다. 일반적으로 수은을 정량 분석하기 위해 개발된 방법으로는 원자 흡수분광법(atomic absorption spectroscopy), 전압전류법(voltammetry) 분광 광도법(spectrophotometry), ICP-MS (inductively coupled plasma- mass spectroscopy) 등이 있다. 그러나 이러한 방법은 고가의 장비가 필요하고, 많은 시간이 소비되며, 훈련된 전문가만이 수행할 수 있는 힘든 과정이 포함된다.Accordingly, research on various separation and analysis methods has been continuously conducted for the past several decades to selectively quantitatively analyze trace amounts of mercury. In general, methods developed for quantitative analysis of mercury include atomic absorption spectroscopy, voltammetry spectrophotometry, and inductively coupled plasma-ductivemass spectroscopy (ICP-MS). However, this method requires expensive equipment, is time consuming, and involves a difficult process that can only be performed by trained professionals.
반면, 비색 및 형광 변화를 통한 광학 검출은 높은 감도, 즉각적인 응답 시간 및 낮은 검출 한계로 인해 Hg2 + 이온 검출에 유용하다On the other hand, optical detection through colorimetric and fluorescence changes is useful for Hg 2 + ion detection due to its high sensitivity, instant response time and low detection limit.
로다민 유도체는 우수한 발색단(chromophre) 또는 형광단(fluorophore)이고, 긴 흡수 및 방출 파장, 큰 흡광 계수 및 높은 형광 양자 수율(fluorescence quantum yield)과 같은 매우 훌륭한 광 물리적(photophysical) 성질로 인하여 많은 관심의 대상이 되고 있다.Rhodamine derivatives are excellent chromophores or fluorophores, and are of great interest due to their very good photophysical properties such as long absorption and emission wavelengths, large absorption coefficients and high fluorescence quantum yield. Has become the subject of.
로다민의 구조 내 스피로락탐(spirolactam)을 포함하는 유도체들은 색과 형광을 나타내지 않으나, 금속 이온과의 착물을 형성하여 스피로락탐 고리의 열림이 일어나면 뚜렷한 색과 강한 형광 방출을 일으킨다. 로다민 골격(frame work)은 독특한 구조적 특징으로 인하여, 오프-온(off-on) 형광성 또는 비색성 화학센서를 설계하는 데에 특히 적합하다. 이러한 변화로부터 로다민 유도체를 사용하여 정량적으로 금속 이온을 검출하는 연구가 진행되고 있다.Derivatives containing spirolactam in the structure of rhodamine do not exhibit color and fluorescence, but they form complexes with metal ions and, when the spirolactam ring is opened, a distinct color and strong fluorescence emission occur. Rhodamine frame work is particularly suitable for designing off-on fluorescent or colorimetric chemical sensors due to its unique structural features. From these changes, studies are being conducted to quantitatively detect metal ions using a rhodamine derivative.
종래에는 수은 이온을 선택적으로 인식하는 다양한 화학센서들이 제안된 바 있다. 구체적으로 인광 화합물을 이용한 수은 이온(Hg2 +) 검출 화학센서, 또는 형광 화합물을 이용한 수은 이온(Hg2 +) 검출 화학센서 등을 들 수 있다(특허문헌 1 및 2 참조).Conventionally, various chemical sensors for selectively recognizing mercury ions have been proposed. Specifically there may be mentioned the mercury ions with the phosphorescent compound (Hg + 2) detecting chemical sensor, or a mercury ion with a fluorescent compound (Hg + 2) detecting the chemical sensor or the like (see
그러나 상기 화학센서들은 ppm 단위 미만의 수은 이온을 검출하지 못하거나, 다른 금속 이온의 간섭을 받을 경우 수은 이온을 선택적으로 검출하지 못하는 문제점이 있었다. 따라서 수은 이온에 대한 높은 선택성을 가지는 화학센서의 개발이 여전히 요구되고 있는 실정이다.However, the chemical sensors have a problem in that they cannot detect mercury ions below a ppm unit or selectively detect mercury ions when they are interfered with by other metal ions. Therefore, the development of a chemical sensor having a high selectivity for mercury ions is still in demand.
현재 보고된 수은 이온에 대한 센서 물질은, 수은 이온에 대한 선택성, 민감도, 물에 대한 용해성 등이 낮아 환경 및 바이오 분야에 적용하는데 어려움이 있다.The currently reported sensor material for mercury ions is difficult to apply to the environment and bio fields due to low selectivity to mercury ions, sensitivity, and solubility in water.
수은 이온(Hg2 +)에 대한 화학센서는 수은 외의 다른 금속으로부터의 영향을 받지 않아야 하고, 낮은 농도, ppm 단위 미만의 수은 이온에도 민감하게 감응할 수 있어야 하며 생체와 환경에 응용하기 위해 일정량 이상의 물을 포함하는 용액에서도 작용해야 할 필요가 있다.Chemical sensors for mercury ions (Hg 2 + ) should not be affected by metals other than mercury, must be sensitive to mercury ions at low concentrations and below ppm, and must have a certain amount of It also needs to work in solutions containing water.
본 발명의 목적은 신규한 로다민-플루오렌-로다민 화합물을 제공하는 것이다.The object of the present invention is to provide a novel rhodamine-fluorene-rhodamine compound.
또한 본 발명의 목적은 상기 로다민-플루오렌-로다민 화합물을 포함하는 수은 이온의 검출용 조성물을 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a composition for the detection of mercury ions containing the rhodamine-fluorene-rhodamine compound.
또한 본 발명의 목적은 상기 로다민-플루오렌-로다민 화합물 또는 수은 이온의 검출용 조성물을 이용한 수은 이온의 검출 방법을 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a method for detecting mercury ions using the rhodamine-fluorene-rhodamine compound or a composition for detecting mercury ions.
또한 본 발명의 목적은 상기 로다민-플루오렌-로다민 화합물을 포함하는 수은 이온의 검출용 잉크 조성물을 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide an ink composition for the detection of mercury ions containing the rhodamine-fluorene-rhodamine compound.
또한 본 발명의 목적은 상기 수은 이온의 검출용 잉크 조성물을 이용한 수은 이온의 검출용 검사지를 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a test sheet for detecting mercury ions using the ink composition for detecting mercury ions.
또한 본 발명의 목적은 상기 수은 이온의 검출용 검사지를 이용한 수은 이온의 검출 방법을 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a method for detecting mercury ions using a test strip for detecting mercury ions.
또한 본 발명의 목적은 상기 로다민-플루오렌-로다민 화합물, 수은 이온의 검출용 조성물 또는 수은 이온의 검출용 검사지를 포함하는 수은 이온의 검출용 화학센서를 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a chemical sensor for detecting mercury ions, including the rhodamine-fluorene-rhodamine compound, a composition for detecting mercury ions, or a test strip for detecting mercury ions.
상술된 목적을 위하여, 하기 화학식1의 로다민-플루오렌-로다민 화합물이 제공된다.For the above-mentioned purpose, a rhodamine-fluorene-rhodamine compound represented by the following formula (1) is provided.
[화학식 1][Formula 1]
(상기 화학식 1에서,(In the
R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, C1-C20알킬, C3-C20시클로알킬, 할로C1-C20알킬 또는 C6-C20아릴이고;R 1 and R 2 are each independently hydrogen, C1-C20 alkyl, C3-C20 cycloalkyl, halo C1-C20 alkyl or C6-C20 aryl;
L1 및 L2는 각각 독립적으로 C6-C20아릴렌이고;L 1 and L 2 are each independently C6-C20 arylene;
R3 내지 R6은 각각 독립적으로 수소, C1-C20알킬, C2-C20알케닐 또는 C2-C20알키닐이고;R 3 to R 6 are each independently hydrogen, C1-C20 alkyl, C2-C20 alkenyl or C2-C20 alkynyl;
R7 및 R8은 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C20알킬이다.)R 7 and R 8 are each independently hydrogen or C1-C20 alkyl.)
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 화학식1의 화합물은, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 C1-C20알킬이고; L1 및 L2는 각각 독립적으로 C6-C20아릴렌이고; R3 내지 R6은 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C20알킬이고; R7 및 R8은 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C20알킬인 것일 수 있다.The compound of
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 화학식1의 화합물은, 상기 L1 및 L2는 각각 독립적으로 페닐렌, 나프탈렌, 비페닐렌 또는 안트라세닐렌인 것일 수 있다.The compound of
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 화학식1의 화합물은, 상기 R1 및 R2는 C1-C10알킬이고; R3 및 R5는 수소이고; R4 및 R6은 각각 독립적으로 C1-C7알킬이고; R7 및 R8은 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C7알킬인 것일 수 있다.The compound of
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 화학식1의 화합물은, 하기 화학식 2로 표시될 수 있다.The compound of Chemical Formula 1 according to an embodiment of the present invention may be represented by the following Chemical Formula 2.
[화학식 2][Formula 2]
(상기 화학식 2에서,(In the
R1 및 R2는 C1-C10알킬이고; R 1 and R 2 are C1-C10 alkyl;
R4 및 R6은 각각 독립적으로 C1-C4알킬이고; R 4 and R 6 are each independently C1-C4 alkyl;
R7 및 R8은 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C4알킬이다.)R 7 and R 8 are each independently hydrogen or C1-C4 alkyl.)
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 화학식1의 화합물은, 수은 이온의 검출용일 수 있다.The compound of Formula 1 according to an embodiment of the present invention may be for the detection of mercury ions.
또한 본 발명은 상기 화학식 1의 로다민-플루오렌-로다민 화합물을 포함하는 수은 이온의 검출용 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a composition for the detection of mercury ions comprising the rhodamine-fluorene-rhodamine compound of
또한 본 발명은 상기 화학식 1의 로다민-플루오렌-로다민 화합물 또는 상기 수은 이온의 검출용 조성물과 분석 시료를 접촉시키는 단계; 및 상기 화합물 또는 상기 조성물의 광학적 변화를 확인하는 단계;를 포함하는, 수은 이온의 검출 방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of contacting an analytical sample with a composition for detecting a rhodamine-fluorene-rhodamine compound of
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 수은 이온의 검출 방법에 있어서, 상기 광학적 변화의 확인은 상기 화합물의 색 변화, 흡광도 변화 및 형광 강도 변화 중 적어도 하나를 통해 확인하는 것일 수 있다.In the method for detecting mercury ions according to an embodiment of the present invention, the optical change may be confirmed through at least one of a color change, an absorbance change, and a fluorescence intensity change of the compound.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 수은 이온의 검출 방법에 있어서, 상기 분석 시료는 수계 분석 시료일 수 있다.In the method for detecting mercury ions according to an embodiment of the present invention, the analysis sample may be a water-based analysis sample.
또한 본 발명은 상기 화학식 1의 로다민-플루오렌-로다민 화합물; 및 용매를 포함하는 수은 이온의 검출용 잉크 조성물을 제공한다.In addition, the present invention is a rhodamine-fluorene-rhodamine compound of
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 잉크 조성물에 있어서, 상기 용매는 물, 에탄올, 글리세롤, N,N-디메틸포름아미드, 디클로로메탄, 클로로포름, 디메틸설폭시드, 에틸아세테이트, 아세토나이트릴, 메탄올 및 테트라하이드로퓨란으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.In the ink composition according to an embodiment of the present invention, the solvent is water, ethanol, glycerol, N, N-dimethylformamide, dichloromethane, chloroform, dimethylsulfoxide, ethyl acetate, acetonitrile, methanol and tetra It may be one or more selected from hydrofuran.
또한 본 발명은 상기 수은 이온의 검출용 잉크 조성물이 기재 상에 인쇄된 수은 이온의 검출용 검사지를 제공한다.In addition, the present invention provides a test sheet for detecting mercury ions in which the ink composition for detecting mercury ions is printed on a substrate.
또한 본 발명은 상기 수은 이온의 검출용 잉크 조성물을 기재 상에 인쇄하여 수은 이온의 검출용 검사지를 제조하는 단계; 상기 검사지에 분석 시료를 접촉시키는 단계; 및 광학적 변화를 확인하는 단계;를 포함하는, 수은 이온의 검출 방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of producing a test sheet for detecting mercury ions by printing the ink composition for detecting mercury ions on a substrate; Contacting the test sample with the test strip; And identifying an optical change. A method of detecting mercury ions is provided.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 수은 이온의 검출 방법에 있어서, 상기 기재는 여과지, 종이 및 셀룰로오스 종이로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.In the method for detecting mercury ions according to an embodiment of the present invention, the substrate may be selected from the group consisting of filter paper, paper, and cellulose paper.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 수은 이온의 검출 방법에 있어서, 상기 광학적 변화의 확인은 상기 화합물의 색 변화, 흡광도 변화 및 형광 강도 변화 중 적어도 하나를 통해 확인하는 것일 수 있다.In the method for detecting mercury ions according to an embodiment of the present invention, the optical change may be confirmed through at least one of a color change, an absorbance change, and a fluorescence intensity change of the compound.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 수은 이온의 검출 방법에 있어서, 상기 분석 시료는 수계 분석 시료일 수 있다.In the method for detecting mercury ions according to an embodiment of the present invention, the analysis sample may be a water-based analysis sample.
또한 본 발명은 상기 화학식 1의 로다민-플루오렌-로다민 화합물, 수은 이온의 검출용 조성물 또는 수은 이온의 검출용 검사지를 포함하는 수은 이온의 검출용 화학센서를 제공한다.In addition, the present invention provides a chemical sensor for detecting mercury ions, including a rhodamine-fluorene-rhodamine compound of
본 발명에 따른 로다민-플루오렌-로다민 화합물은 신규한 화합물로, 수성 매질 내 수은 이온(Hg2 +)에 대하여 높은 선택성을 가질 뿐만 아니라, 극미량의 수은 이온(Hg2+) 농도에도 불구하고 비색 또는 형광 변화를 확인할 수 있으므로, 육안 또는 형광으로 수은 이온의 유무를 용이하게 검출할 수 있다.Fluorene-Rhodamine Rhodamine compound according to the invention in spite of a novel compound, as well as having a high selectivity with respect to the aqueous medium in the mercury ion (Hg + 2), a very small amount of mercury ions (Hg 2+) concentration And since colorimetric or fluorescence changes can be confirmed, the presence or absence of mercury ions can be easily detected with the naked eye or fluorescence.
또한, 본 발명에 따른 로다민-플루오렌-로다민 화합물은 플루오렌 모이어티로 인하여 물에 대한 우수한 용해도를 가지므로, 친환경적이고, 환경 및 바이오 분야의 적용에 유리하다.In addition, the rhodamine-fluorene-rhodamine compound according to the present invention has excellent solubility in water due to the fluorene moiety, so it is eco-friendly and advantageous for application in the environment and bio fields.
또한, 본 발명에 따른 로다민-플루오렌-로다민 화합물은 디지털 인쇄용 잉크 조성물의 염료로 사용가능하며, 이를 포함하는 잉크 조성물을 이용하여 종이 기재에 소정의 패턴으로 인쇄하여 수은 이온 검출용 검사지를 제조할 수 있다. 상기 제조된 검사지는 휴대가 간편하며 수은 이온에 대한 높은 민감도 및 선택성을 나타내 다양한 장소에서 언제든지 수은 이온(Hg2 +)을 선택적으로 검출 및 감지할 수 있다.In addition, the rhodamine-fluorene-rhodamine compound according to the present invention can be used as a dye for an ink composition for digital printing, and a test paper for mercury ion detection by printing in a predetermined pattern on a paper substrate using an ink composition containing the same Can be produced. Portable, that is the prepared test and can be selectively detected at any time, and detects the ionic mercury (Hg + 2) in various locations to show high sensitivity and selectivity for mercury ions.
또한, 본 발명에 따른 로다민-플루오렌-로다민 화합물을 포함하는 화학센서를 이용하면, 수은 이온 존재 여부를 육안으로도 확인할 수 있어 별도의 복잡한 장비의 필요 없이 보다 빠르고 간단하게 비색 또는 형광 신호를 확인함으로써 수성 매질에서의 수은 이온을 검출할 수 있다.In addition, by using the chemical sensor containing the rhodamine-fluorene-rhodamine compound according to the present invention, the presence or absence of mercury ions can be visually confirmed, so that colorimetric or fluorescent signals are faster and simpler without the need for additional complicated equipment. By checking, mercury ions in an aqueous medium can be detected.
도 1 - 실시예 1의 수용체 R의 수용액 내 수은 이온(Hg2 +) 검출 능력을 나타내는 것으로, 2 × 10-5 M의 양이온과 1 × 10-5 M의 수용체 R이 존재할 때 반응 결과를 나타내는 사진[위 : 육안으로 관찰한 결과, 아래 : UV 램프(λex=360nm)를 조사하여 관찰한 결과]
도 2 - 다양한 농도(0-2.0 eqv.)의 수은 이온에 대한 수용체 R (1 × 10-5 M)의 UV-vis 흡수 스펙트럼 변화
도 3 - 다양한 농도(0-2.0 eqv.)의 수은 이온에 대한 수용체 R (1 × 10-5 M)의 형광 스펙트럼 변화
도 4 - 수용체 R의 금속 이온 선택성을 나타내는 그래프(UV-vis 흡수)
도 5 - 수용체 R의 금속 이온 선택성을 나타내는 그래프(형광)
도 6 - 수용체 R(아래) 및 수용체 R + 2eqv. Hg2 +(위)의 1H NMR
도 7 - 수용체 R(아래) 및 수용체 R + 2eqv. Hg2 +(위)13C NMR
도 8 - 실시예 5의 DMF-d7 내 수용체 R과 수은 이온의 복합체의 MALDI-TOF 질량 스펙트럼
도 9 - 실시예 5의 DMF-d7 내 수용체 R과 수은 이온의 복합체의 FT-IR 스펙트럼[아래 : 수용체 R, 위 : 수용체 R과 수은 이온의 복합체]
도 10 - SEM 사진 [A : 순수한 폴리우레탄 나노 섬유, B: 수용체 R/폴리우레탄 전기방사 나노 섬유]
도 11 - 수은 이온의 첨가 전과 후의 수용체 R-블렌딩된 전기방사 나노 섬유의 형광 공초점 이미지
도 12 - 수은 이온의 첨가 전과 후의 수용체 R-블렌딩된 전기방사 나노 섬유로 구성된 검사지의 색 및 형광 변화 사진
도 13 - 수용체 R을 이용한 디지털 인쇄의 전체 과정
도 14 - 수용체 R로 디지털 인쇄된 여과지의 수은 이온의 첨가 전과 후의 색 및 형광 변화 사진Figure 1-shows the ability to detect mercury ions (Hg 2 + ) in aqueous solution of the receptor R of Example 1, showing the reaction result when a 2 × 10 -5 M cation and a 1 × 10 -5 M receptor R are present Photo [Top: As a result of visual observation, Bottom: As a result of irradiating a UV lamp (λex = 360nm)]
Figure 2-UV-vis absorption spectrum change of receptor R (1 × 10 -5 M) for mercury ions at various concentrations (0-2.0 eqv.)
Figure 3-Fluorescence spectrum change of receptor R (1 × 10 -5 M) for mercury ions at various concentrations (0-2.0 eqv.)
Figure 4-Graph showing metal ion selectivity of receptor R (UV-vis absorption)
Fig. 5-Graph showing metal ion selectivity of receptor R (fluorescence)
Figure 6-Receptor R (bottom) and Receptor R + 2eqv. Hg 2 + 1 H NMR (above)
Figure 7-Receptor R (bottom) and Receptor R + 2eqv. Hg 2 + (top) 13 C NMR
Figure 8-MALDI-TOF mass spectrum of complex of receptor R and mercury ion in DMF-d 7 of Example 5
Figure 9-FT-IR spectrum of the complex of receptor R and mercury ions in DMF-d 7 of Example 5 [bottom: receptor R, top: complex of receptor R and mercury ion]
Figure 10-SEM image [A: pure polyurethane nanofibers, B: receptor R / polyurethane electrospinning nanofibers]
Figure 11-Fluorescent confocal image of receptor R-blended electrospun nanofibers before and after the addition of mercury ions
12-Color and fluorescence change photographs of test strips composed of receptor R-blended electrospun nanofibers before and after the addition of mercury ions
Fig. 13-Overall process of digital printing using receptor R
Figure 14-Photo of color and fluorescence changes before and after the addition of mercury ions on filter paper digitally printed with Receptor R
이하, 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 설명한다. 이 때 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail. Unless otherwise defined in the technical terms and scientific terms used at this time, those skilled in the art to which this invention belongs have meanings that are commonly understood, and the following description unnecessarily obscures the subject matter of the present invention. Descriptions of possible known functions and configurations are omitted.
본 명세서에서의 용어, “알킬”은 직쇄 또는 분쇄형태의 탄화수소로부터 유도된 기능기를 의미한다. 또한, 본 발명에 따른 알킬 및 알킬을 포함하는 치환체는 탄소수 1 내지 7의 단쇄인 것이 우선되며, 좋게는 메틸, 에틸, 프로필 및 부틸 등에서 선택되는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.As used herein, the term “alkyl” refers to a functional group derived from a straight-chain or pulverized hydrocarbon. In addition, the alkyl and alkyl-containing substituents according to the present invention is preferably a short chain having 1 to 7 carbon atoms, and may be preferably selected from methyl, ethyl, propyl and butyl, but is not limited thereto.
또한 본 명세서에서의 용어, “알케닐”은 이중결합을 하나 이상 포함하는 직쇄 또는 분쇄형태의 탄화수소로부터 유도된 기능기를 의미하며, “알키닐”은 삼중결합을 하나 이상 포함하는 직쇄 또는 분쇄형태의 탄화수소로부터 유도된 기능기를 의미한다.Also, the term “alkenyl” in the present specification means a functional group derived from a straight-chain or pulverized hydrocarbon containing one or more double bonds, and “alkynyl” is a straight-chain or pulverized form containing one or more triple bonds. It means a functional group derived from hydrocarbon.
본 발명은 신규한 로다민-플루오렌-로다민 화합물 및 이를 포함하는 수은 이온의 검출용 화학센서에 관한 것으로, 상기 로다민-플루오렌-로다민 화합물을 이용하여 수용액 내 존재하는 유해 수은 이온을 고선택적으로 검출하고자 한다.The present invention relates to a novel rhodamine-fluorene-rhodamine compound and a chemical sensor for the detection of mercury ions containing the same, the harmful mercury ions present in an aqueous solution using the rhodamine-fluorene-rhodamine compound It is intended to be highly selective.
이하, 본 발명의 로다민-플루오렌-로다민 화합물 및 이의 응용을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the rhodamine-fluorene-rhodamine compound of the present invention and its application will be described in detail.
본 발명에 따른 신규한 로다민-플루오렌-로다민 화합물은, 하기 화학식1로 표시되는 화합물일 수 있다.The novel rhodamine-fluorene-rhodamine compound according to the present invention may be a compound represented by
[화학식 1][Formula 1]
(상기 화학식 1에서,(In the
R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, C1-C20알킬, C3-C20시클로알킬, 할로C1-C20알킬 또는 C6-C20아릴이고;R 1 and R 2 are each independently hydrogen, C1-C20 alkyl, C3-C20 cycloalkyl, halo C1-C20 alkyl or C6-C20 aryl;
L1 및 L2는 각각 독립적으로 C6-C20아릴렌이고;L 1 and L 2 are each independently C6-C20 arylene;
R3 내지 R6은 각각 독립적으로 수소, C1-C20알킬, C2-C20알케닐 또는 C2-C20알키닐이고;R 3 to R 6 are each independently hydrogen, C1-C20 alkyl, C2-C20 alkenyl or C2-C20 alkynyl;
R7 및 R8은 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C20알킬이다.)R 7 and R 8 are each independently hydrogen or C1-C20 alkyl.)
상기 화학식 1의 로다민-플루오렌-로다민 화합물은 플루오렌 연결기를 통해 양쪽에 로다민 유도체가 결합된 이중 채널 구조로, 수계 매질에 대한 용해도를 증가시켜 수계 매질 내 수은 이온에 대한 선택성을 보다 증가시켰다.The rhodamine-fluorene-rhodamine compound of
수계 매질에 대한 우수한 용해도 구현을 가능케 하기 위한 측면에서, 상기 화학식 1의 로다민-플루오렌-로다민 화합물은 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 C1-C20알킬일 수 있다. 즉, 상기 화학식 1의 로다민-플루오렌-로다민 화합물에서 플루오렌 연결기의 9번 위치에 알킬기를 도입시켜 수계 매질에 대한 용해도를 더욱 향상시킴과 동시에 분석시료의 용매로부터 상당량의 물을 수용할 수 있도록 하였다.From the side to allow a good solubility in the aqueous medium for the implementation, Rhodamine of Formula 1-fluorene-rhodamine compounds wherein R 1 and R 2 may be each independently a C1-C20 alkyl. That is, in the rhodamine-fluorene-rhodamine compound of
구체적으로, 상기 화학식 1의 로다민-플루오렌-로다민 화합물은 상기 R1 및 R2이 각각 독립적으로 C1-C20알킬이고; L1 및 L2가 각각 독립적으로 C6-C20아릴렌이고; R3 내지 R6가 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C20알킬이고; R7 및 R8이 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C20알킬인 것일 수 있다.Specifically, the rhodamine-fluorene-rhodamine compound of
또한 상기 화학식 1의 로다민-플루오렌-로다민 화합물은 상기 L1 및 L2가 각각 독립적으로 페닐렌, 나프탈렌, 비페닐렌 또는 안트라세닐렌인 것일 수 있다.In addition, the rhodamine-fluorene-rhodamine compound of
수계 매질 내 수은 이온의 선택적 검출을 구현 가능케 하기 위한 측면에서, 상기 화학식 1의 로다민-플루오렌-로다민 화합물은 상기 R1 및 R2가 C1-C10알킬이고; R3 및 R5가 수소이고; R4 및 R6이 각각 독립적으로 C1-C7알킬이고; R7 및 R8이 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C7알킬인 것일 수 있다.In terms of enabling selective detection of mercury ions in an aqueous medium, the rhodamine-fluorene-rhodamine compound of
보다 바람직하게, 상기 화학식 1의 로다민-플루오렌-로다민 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 로다민-플루오렌-로다민 화합물일 수 있다.More preferably, the rhodamine-fluorene-rhodamine compound of
[화학식 2][Formula 2]
(상기 화학식 2에서,(In the
R1 및 R2는 C1-C10알킬이고; R 1 and R 2 are C1-C10 alkyl;
R4 및 R6은 각각 독립적으로 C1-C4알킬이고; R 4 and R 6 are each independently C1-C4 alkyl;
R7 및 R8은 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C4알킬이다.)R 7 and R 8 are each independently hydrogen or C1-C4 alkyl.)
보다 구체적으로, 상기 화학식 1의 로다민-플루오렌-로다민 화합물은 하기 구조의 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.More specifically, the rhodamine-fluorene-rhodamine compound of
상기 화학식 1의 로다민-플루오렌-로다민 화합물은 수은 이온에 대한 높은 민감도 및 선택성을 갖는 신규한 화합물이며, 수은 이온과 접촉 시 수은-복합체를 형성하여 수은 이온을 선택적으로 감지할 수 있는 신규한 발색체이다.The rhodamine-fluorene-rhodamine compound of
수은 이온을 검출하는데 있어, 상기 화학식 1의 로다민-플루오렌-로다민 화합물 분석 시료 내 수은 이온과 반응하여 수은-복합체를 형성하고, 이러한 수은-복합체에 의해 발색 변화가 나타날 수 있다. 하기의 반응식 1에 도시된 바와 같이, 상기 화합물 (a)는 2 당량의 수은 이온(Hg2 +)과 반응하여 수은 이온-R 복합체(b)를 형성할 수 있다. 수은 이온-R 복합체(b)는 화합물 (a)와는 구별되는 광학적 특성을 제공할 수 있다.In detecting mercury ions, a mercury-complex is formed by reacting with mercury ions in the rhodamine-fluorene-rhodamine compound analysis sample of
[반응식 1][Scheme 1]
상기 화학식 1의 로다민-플루오렌-로다민 화합물은 하기 반응식 1에 도시된 바와 같이, 로다민 히드라지드 화합물 (ii)를 플루오렌 유도체 화합물(v)와 반응시켜 제조될 수 있다. 상기 로다민 히드라지드 화합물 (ii)은 로다민 유도체 화합물 (i)과 하이드라진을 알코올 용매 내에서 반응시켜 제조될 수 있으며, 플루오렌 유도체 화합물(v)은 할로플루오렌 유도체 화합물 (iii)과 포밀보론산 유도체 화합물(iv-1, iv-2)을 반응시켜 제조될 수 있다. 더 자세한 내용은 하기 실시예 1에서 설명된다. 그러나, 본 발명의 로다민-플루오렌-로다민 화합물의 제조방법이 하기 반응식 1에 한정하는 것은 아니고, 공지의 유기 반응을 이용하여 다양한 방법으로 합성할 수 있음은 물론이다.The rhodamine-fluorene-rhodamine compound of
[반응식 1][Scheme 1]
(상기 반응식 1에서, R1 내지 R8, L1 및 L2는 화학식 1에서 정의한 바와 동일하다.)(In
본 발명은 상기 화학식 1의 로다민-플루오렌-로다민 화합물을 포함하는 수은 이온의 검출용 조성물을 제공한다.The present invention provides a composition for the detection of mercury ions comprising the rhodamine-fluorene-rhodamine compound of
일 실시예에 따라, 상기 조성물은 상기 화학식 1의 로다민-플루오렌-로다민 화합물 및 용매를 포함하는 조성물일 수 있다.According to one embodiment, the composition may be a composition comprising a rhodamine-fluorene-rhodamine compound of
상기 용매는, 상기 화합물을 용해할 수 있는 용매이라면 제한 없이 사용할 수 있고, 예를 들어, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, n-프로판올, n-부탄올, tert-부탄올, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 디에틸에테르, 디이소프로필에테르, 테트라하이드로퓨란(THF), 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 아세톤, 트리클로로에틸렌, 1,2-디클로로에탄, 테트라클로로메탄, 클로로포름, 디클로로메탄(DCM), 아세트아미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈(NMP), 디메틸포름아미드(DMF), 디메틸설폭사이드(DMSO), 물, 에틸아세테이트 등일 수 있다.The solvent may be used without limitation as long as it is a solvent capable of dissolving the compound. For example, methanol, ethanol, isopropanol, n-propanol, n-butanol, tert-butanol, benzene, toluene, xylene, diethyl Ether, diisopropyl ether, tetrahydrofuran (THF), ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, acetone, trichloroethylene, 1,2-dichloroethane, tetrachloromethane, chloroform, dichloromethane (DCM), Acetamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone (NMP), dimethylformamide (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO), water, ethyl acetate, and the like.
바람직하게는, 디클로로메탄, 클로로포름, 디메틸포름아미드(DMF), 디메틸설폭사이드(DMSO), 에틸아세테이트, 물, 아세토나이트릴, 메탄올, 에탄올 및 테트라하이드로퓨란에서 선택되는 하나 이상의 용매일 수 있다. 더 바람직하게는, 물일 수 있다. 상기 용매로 물을 사용할 경우에는 유기용매에 의한 독성을 낮출 수 있고, 세포 등과 같은 바이오 분야 및 환경 분야의 적용에 유리할 수 있다.Preferably, it may be one or more solvents selected from dichloromethane, chloroform, dimethylformamide (DMF), dimethylsulfoxide (DMSO), ethyl acetate, water, acetonitrile, methanol, ethanol and tetrahydrofuran. More preferably, it can be water. When water is used as the solvent, toxicity by an organic solvent may be lowered, and it may be advantageous for applications in bio and environmental fields such as cells.
본 발명은 상기 화학식 1의 로다민-플루오렌-로다민 화합물을 폴리우레탄과 블렌딩하여 전기방사시킨 로다민-플루오렌-로다민 화합물/폴리우레탄 전기방사 나노 섬유를 제공한다.The present invention provides a rhodamine-fluorene-rhodamine compound / polyurethane electrospinning nanofiber by electrospinning the rhodamine-fluorene-rhodamine compound of
이를 위한 방사용액 및 전기방사 방법은 특별히 한정되는 것은 아니며, 이는 당업계에서 통상적으로 사용되는 것이 사용될 수 있다.The spinning solution and the electrospinning method for this are not particularly limited, and those conventionally used in the art may be used.
본 발명은 상기 화학식 1의 로다민-플루오렌-로다민 화합물 또는 수은 이온의 검출용 조성물을 이용한 수은 이온의 검출 방법을 제공한다.The present invention provides a method for detecting mercury ions using a composition for detecting a rhodamine-fluorene-rhodamine compound of
보다 구체적으로, 상기 검출 방법은 상기 화학식 1의 로다민-플루오렌-로다민 화합물 또는 수은 이온의 검출용 조성물과 분석 시료를 접촉시키는 단계; 및 상기 화합물 또는 상기 조성물의 광학적 변화를 확인하는 단계;를 포함할 수 있다.More specifically, the detection method comprises the steps of contacting an analytical sample with a composition for detecting a rhodamine-fluorene-rhodamine compound or mercury ion of
상기 분석 시료는 수계 분석 시료일 수 있으며, 상기 화합물 또는 상기 조성물에 분석 시료를 접촉시킴에 따라 분석 시료 내에 수은 화합물이 존재하는 경우에 상기 화합물과 수은 이온이 반응하여 수은-복합체를 형성할 수 있다.The analysis sample may be an aqueous analysis sample, and when a mercury compound is present in the analysis sample by contacting the analysis sample with the compound or the composition, the compound and mercury ions may react to form a mercury-complex. .
상기 광학적 변화는 상기 화합물 또는 상기 조성물에서 수은-복합체의 형성 시 발생하는 광학적 변화로, 상기 화합물 또는 상기 조성물의 색 변화, 흡광도 변화 및 형광 강도 변화 중 적어도 하나를 통해 확인할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 화합물 또는 상기 조성물의 색변화를 육안으로 관찰하여 수은 화합물의 존재를 확인하거나 또는 UV-Vis 분광기 등을 이용하여 흡수 밴드 변화 및 형광 변화를 관찰하여 수은 이온의 정성 및 정량 분석할 수 있다.The optical change is an optical change that occurs when the mercury-composite is formed in the compound or the composition, and can be confirmed through at least one of a color change, an absorbance change, and a fluorescence intensity change of the compound or the composition. More specifically, qualitative and quantitative analysis of mercury ions can be performed by visually observing the color change of the compound or the composition to confirm the presence of a mercury compound or by using a UV-Vis spectrometer or the like to observe absorption band changes and fluorescence changes. Can be.
예를 들어, 분석 시료 내에 수은 이온이 존재할 경우에, 상기 화합물 또는 상기 조성물의 색상은, 무색에서 분홍색으로 변화되므로, 수은 이온의 존재를 육안으로 감지할 수 있고, UV-Vis 분광기에 따른 흡광도의 측정에서 537 nm 영역의 흡수 밴드의 세기가 증가한다. 또한, 여기광에 의해 황색 형광 빛을 발광하고, 여기광에 의해 553 nm 영역에서 발광 피크를 확인할 수 있다. 또한, 수은 이온의 농도에 따라 본 발명에 의한 화합물의 흡수 밴드 및 발광 피크의 세기 변화를 데이터화하여 수은 이온의 정량 및 정성 분석에 이용할 수 있다.For example, when mercury ions are present in the analytical sample, the color of the compound or the composition changes from colorless to pink, and thus the presence of mercury ions can be visually detected, and the absorbance according to the UV-Vis spectrometer In the measurement, the intensity of the absorption band in the 537 nm region is increased. In addition, the yellow fluorescent light is emitted by the excitation light, and the emission peak in the 553 nm region can be confirmed by the excitation light. In addition, by changing the intensity of the absorption band and the emission peak of the compound according to the present invention according to the concentration of mercury ions, it can be used for quantitative and qualitative analysis of mercury ions.
본 발명은 상기 화학식 1의 로다민-플루오렌-로다민 화합물을 포함하는 수은 이온의 검출용 잉크 조성물을 제공한다.The present invention provides an ink composition for the detection of mercury ions comprising the rhodamine-fluorene-rhodamine compound of
일 실시예에 따라, 상기 조성물은 상기 화학식 1의 로다민-플루오렌-로다민 화합물 및 용매를 포함하는 조성물일 수 있다.According to one embodiment, the composition may be a composition comprising a rhodamine-fluorene-rhodamine compound of
상기 화학식 1의 로다민-플루오렌-로다민 화합물은 디지털 인쇄용 잉크 조성물의 염료로 사용가능하다.The rhodamine-fluorene-rhodamine compound of
상기 용매는, 상기 화합물을 용해할 수 있는 용매이라면 제한 없이 사용할 수 있으나, 좋게는 극성 양자성 용매(polar protic solvent)를 사용할 수 있다. 상기 극성 양자성 용매는 물, 알콜 또는 이들의 조합일 수 있다. 일 예로, 상기 용매는 물과 알콜의 혼합용매일 수 있다. 상기 알콜은 1가 알콜 또는 2가 이상의 다가 알콜일 수 있다. 일 예로, 상기 알콜은 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, n-프로판올, n-부탄올, tert-부탄올, 에틸렌글리콜 또는 글리세롤 일 수 있다. 바람직하게는, 물, 에탄올 및 글리세롤의 혼합용매일 수 있다. The solvent may be used without limitation as long as it is a solvent capable of dissolving the compound, but preferably, a polar protic solvent may be used. The polar quantum solvent may be water, alcohol or a combination thereof. For example, the solvent may be a mixed solvent of water and alcohol. The alcohol may be a monohydric alcohol or a dihydric or higher polyhydric alcohol. For example, the alcohol may be methanol, ethanol, isopropanol, n-propanol, n-butanol, tert-butanol, ethylene glycol or glycerol. Preferably, it may be a mixed solvent of water, ethanol and glycerol.
본 발명은 상기 화학식 1의 로다민-플루오렌-로다민 화합물을 포함하는 수은 이온의 검출용 잉크 조성물이 기재 상에 인쇄된 수은 이온의 검출용 검사지를 제공한다.The present invention provides a test sheet for detecting mercury ions, wherein the ink composition for detecting mercury ions comprising the rhodamine-fluorene-rhodamine compound of
상기 화학식 1의 로다민-플루오렌-로다민 화합물을 염료로 포함하는 디지털 인쇄용 잉크 조성물을 이용하여 종이 기재에 소정의 패턴으로 인쇄하여 수은 이온 검출용 검사지를 제조할 수 있다. A test paper for detecting mercury ions may be prepared by printing in a predetermined pattern on a paper substrate using a digital printing ink composition containing the rhodamine-fluorene-rhodamine compound of
본 발명은 상기 화학식 1의 로다민-플루오렌-로다민 화합물을 포함하는 수은 이온의 검출용 잉크 조성물이 기재 상에 인쇄된 수은 이온의 검출용 검사지를 이용한 수은 이온의 검출 방법을 제공한다.The present invention provides a method for detecting mercury ions using a test strip for detecting mercury ions, wherein an ink composition for detecting mercury ions comprising the rhodamine-fluorene-rhodamine compound of
보다 구체적으로, 상기 검출 방법은 상기 화학식 1의 로다민-플루오렌-로다민 화합물을 포함하는 수은 이온의 검출용 잉크 조성물을 기재 상에 소정의 패턴 형태로 인쇄하여 수은 이온의 검출용 검사지를 제조하는 단계; 상기 검사지에 분석 시료를 접촉시키는 단계; 및 광학적 변화를 확인하는 단계;를 포함할 수 있다.More specifically, the detection method is to print a composition for detecting mercury ions by printing an ink composition for detecting mercury ions containing the rhodamine-fluorene-rhodamine compound of
상기 기재는 여과지, 종이 및 셀룰로오스 종이로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.The substrate may be selected from the group consisting of filter paper, paper and cellulose paper.
일 예에 있어, 상기 잉크 조성물을 카트리지에 주입한 후 잉크젯 프린터를 사용하여 기재 상에 소정의 패턴 형상으로 잉크를 도포하는 단계; 및 완전히 건조시키는 단계를 포함하여 수은 이온 검출용 검사지를 제조할 수 있다. 상기 소정의 패턴 형상은 사용자가 원하는 바에 따라 프린트할 수 있음은 당연하다.In one example, after injecting the ink composition into the cartridge, applying an ink in a predetermined pattern shape on a substrate using an inkjet printer; And it may include a step of drying completely to produce a test sheet for mercury ion detection. It is natural that the predetermined pattern shape can be printed as desired by the user.
일 예에 있어, 상기 화학식 1의 로다민-플루오렌-로다민 화합물을 포함하는 잉크 조성물로 인쇄된 소정의 패턴은 무색 및 무형광이나, 수은 이온을 포함하는 분석 시료와 접촉시 수은 이온을 감지하는 순간 뚜렷한 색 변화, 흡광도 변화 또는 형광 강도 변화를 나타낼 수 있다. 따라서, 상기 제조된 검사지는 휴대가 간편하며 수은 이온에 대한 높은 민감도 및 선택성을 나타내 다양한 장소에서 언제든지 수은 이온을 선택적으로 검출 및 감지할 수 있다.In one example, the predetermined pattern printed with the ink composition containing the rhodamine-fluorene-rhodamine compound of
상기 분석 시료는 수계 분석 시료일 수 있으며, 상기 검사지에 분석 시료를 접촉시킴에 따라 분석 시료 내에 수은 화합물이 존재하는 경우에 상기 검사지에 인쇄되어 있는 소정의 패턴 내 화학식 1의 로다민-플루오렌-로다민 화합물이 반응하여 수은-복합체를 형성할 수 있다.The analysis sample may be a water-based analysis sample, rhodamine-fluorene of
상기 광학적 변화는 상기 검사지에서 수은-복합체의 형성 시 발생하는 광학적 변화로, 상기 검사지에 인쇄된 소정의 패턴의 색 변화, 흡광도 변화 및 형광 강도 변화 중 적어도 하나를 통해 확인할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 검사지에 인쇄된 소정의 패턴의 색변화를 육안으로 관찰하여 수은 화합물의 존재를 확인하거나 또는 UV-Vis 분광기 등을 이용하여 흡수 밴드 변화 및 형광 변화를 관찰하여 수은 이온의 정성 및 정량 분석할 수 있다.The optical change is an optical change that occurs when the mercury-composite is formed on the test sheet, and can be confirmed through at least one of a color change, an absorbance change, and a fluorescence intensity change of a predetermined pattern printed on the test sheet. More specifically, the color change of the predetermined pattern printed on the test sheet is visually observed to confirm the presence of a mercury compound or the absorption band change and fluorescence change are observed using a UV-Vis spectrometer, etc. Quantitative analysis is possible.
예를 들어, 분석 시료 내에 수은 이온이 존재할 경우에, 상기 검사지에 인쇄된 소정의 패턴의 색상은, 무색에서 분홍색으로 변화되므로, 수은 이온의 존재를 육안으로 감지할 수 있고, UV-Vis 분광기에 따른 흡광도의 측정에서 537 nm 영역의 흡수 밴드의 세기가 증가한다. 또한, 여기광에 의해 황색 형광 빛을 발광하고, 여기광에 의해 553 nm 영역에서 발광 피크를 확인할 수 있다. For example, when mercury ions are present in the analytical sample, the color of a predetermined pattern printed on the test strip changes from colorless to pink, so that the presence of mercury ions can be visually detected, and the UV-Vis spectrometer In the measurement of the absorbance, the intensity of the absorption band in the 537 nm region increases. In addition, the yellow fluorescent light is emitted by the excitation light, and the emission peak in the 553 nm region can be confirmed by the excitation light.
본 발명은 상기 화학식 1의 로다민-플루오렌-로다민 화합물, 상기 수은 이온의 검출용 조성물, 로다민-플루오렌-로다민 화합물/폴리우레탄 전기방사 나노 섬유 또는 상기 수은 이온의 검출용 검사지를 포함하는 수은 이온의 검출용 화학센서를 제공한다.The present invention is a rhodamine-fluorene-rhodamine compound of
일 예에 있어, 상기 화학센서는 환경 및 바이오 분야에서 유해한 성분으로 알려진 수은 이온을 높은 선택성 및 민감도로 신속하고 정확하게 검출하는 화학센서일 수 있다.In one example, the chemical sensor may be a chemical sensor that quickly and accurately detects mercury ions known as harmful components in the environment and bio fields with high selectivity and sensitivity.
상기 로다민-플루오렌-로다민 화합물 및 이를 포함하는 수소 이온 검출용 조성물은, 파우더, 겔, 에멀젼, 또는 액상, 또는 성형품으로 적용되거나, 또는 분석 칩, 전기회로, 섬유, 펄프, 고분자 필름, 유리기판, 등과 같은 지지체 상에 코팅 또는 함침되어 상기 화학센서에 적용할 수 있다.The rhodamine-fluorene-rhodamine compound and the composition for detecting hydrogen ions comprising the same are applied as a powder, gel, emulsion, or liquid, or a molded article, or an analysis chip, electrical circuit, fiber, pulp, polymer film, It can be applied to the chemical sensor by coating or impregnating on a support such as a glass substrate.
상기 화학센서는 상기 로다민-플루오렌-로다민 화합물, 상기 조성물 또는 상기 검사지의 색변화를 육안으로, 또는 전기적 또는 광학적으로 감지 및 측정하여 정성 및/또는 정량 분석할 수 있다.The chemical sensor may qualitatively and / or quantitatively analyze the color change of the rhodamine-fluorene-rhodamine compound, the composition, or the test strip visually or electrically or optically.
상기 화학센서는 수은 이온 검출용 키트 형태일 수 있으며, 상기 키트는 흡광도, 형광 강도 측정기 등을 더 포함할 수 있으며, 상기 측정기는 키트와 일체화되거나 또는 별로도 구성될 수 있다.The chemical sensor may be in the form of a kit for mercury ion detection, the kit may further include an absorbance, a fluorescence intensity meter, etc., and the meter may be integrated with the kit or may be configured separately.
이하 본 발명의 실시예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, examples of the present invention will be described. However, the following examples are only preferred embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.
모든 시약 및 용매는 분석용 등급으로, 추가의 정제 없이 사용하였다. Li+, Na+, K+, Cs+, Mg2 +, Ca2 +, Fe2 +, Co2 +, Ni2 +, Cu2 +, Zn2 +, Ag+, Cd2 +, Al3 +, Fe3 + 및 Hg2 +를 포함한 금속 이온은 Aldrich 및 Alfa Aesar로부터 과염소산 염으로 구입하였으며, 추가의 정제 없이 바로 사용하였다. 플래쉬 컬럼 크로마토그래피는 크로마토그래피 실리카 겔(230-400 메쉬) 상에서 수행되었다. 생성물의 구조분석은 1H NMR 및 13C NMR(Bruker Avance 300 MHz 기기 (1H NMR 300 MHz, 13C NMR 100 MHz), ESI-mass(Thermo Scientific LTQ Orbi-trap XL Fourier transform mass spectrometer), FT-IR(Perkin Elmer Spectrum One spectrophotometer equipped with a diamond probe ATR attachment (neat sample))을 이용하여 수행되었다. 나노 섬유의 형태(morphology)는 TESCAN-Vega II/LSU(Czech Republic)를 사용하여 확인하였고, 열전사 잉크젯 프린팅(thermal ink-jet printing)은 MG2590 잉크젯 프린터(Canon)를 사용하여 수행되었다.All reagents and solvents were of analytical grade and used without further purification. Li + , Na + , K + , Cs + , Mg 2 + , Ca 2 + , Fe 2 + , Co 2 + , Ni 2 + , Cu 2 + , Zn 2 + , Ag + , Cd 2 + , Al 3 + , Fe 3 + and Hg 2 + metal ions were purchased from Aldrich and Alfa Aesar as perchlorate salts and used directly without further purification. Flash column chromatography was performed on chromatography silica gel (230-400 mesh). Structural analysis of the product is 1 H NMR and 13 C NMR (
[실시예 1] 2,2''-(((1E,1'E)-((9,9-dioctyl-9H-fluorene-2,7-diyl)bis(4,1-phenylene))bis(methanylylidene))bis(azanylylidene))bis(3',6'-bis(ethylamino)-2',7'-dimethylspiro[isoindoline-1,9'-xanthen]-3-one) (이하, '수용체 R(receptor R)'이라 함)의 제조[Example 1] 2,2 ''-(((1E, 1'E)-((9,9-dioctyl-9H-fluorene-2,7-diyl) bis (4,1-phenylene)) bis ( methanylylidene)) bis (azanylylidene)) bis (3 ', 6'-bis (ethylamino) -2', 7'-dimethylspiro [isoindoline-1,9'-xanthen] -3-one) (hereinafter 'receptor R ( receptor R) ')
단계 1: 로다민 6G 히드라지드 (rhodamine 6G hydrazide, 화합물 a1)의 제조Step 1: Preparation of rhodamine 6G hydrazide (Compound a1)
로다민 6G (2 g, 4.1 mmol, 1.0 eqv.) 및 하이드라진 수화물 (NH2NH2·H2O, 0.2 g, 4.1 mmol, 1.0 eqv)를 에탄올(EtOH) (50mL)에 넣고 실온(25℃)에서 24시간동안 교반시켰다. 그런 다음, 얻어진 조생성물을 컬럼 크로마토그래피(eluent : petroleum ether(b.p. 60-90℃)/ethyl acetate = 1/1 v/v)로 정제하여 화합물 a1을 수득하였다(수율= 95%;). Rhodamine 6G (2 g, 4.1 mmol, 1.0 eqv.) And hydrazine hydrate into the (NH 2 NH 2 · H 2 O, 0.2 g, 4.1 mmol, 1.0 eqv) in ethanol (EtOH) (50mL) at room temperature (25 ℃ ) For 24 hours. Then, the obtained crude product was purified by column chromatography (eluent: petroleum ether (bp 60-90 ° C) / ethyl acetate = 1/1 v / v) to obtain compound a1 (yield = 95%;).
1H NMR (CDCl3, 600 MHz) δ (ppm): 1.252 (t, 6H, J = 7.153 Hz), 1.846 (s, 6H), 3.150 (m, 4H), 3.452 (s, 2H), 3.509 (s, 2H), 6.189 (s,2H, 6.318 (s, 2H), 6.989 (m, 1H), 7.383 (m, 2H), 7.889 (m, 1H); 13C NMR (CDCl3, 600 MHz) δ (ppm): 13.74, 15.69, 28.68, 37.34, 65.03, 75.78, 75.99, 76.20, 95.81, 116.97, 122.02, 122.78, 126.67, 127.10, 128.84, 131.56, 146.51, 150.72, 151.21, 165.18; ESI-MS (m/z) calcd. 428.54, found 429.9 [M+H]+. 1 H NMR (CDCl 3 , 600 MHz) δ (ppm): 1.252 (t, 6H, J = 7.153 Hz), 1.846 (s, 6H), 3.150 (m, 4H), 3.452 (s, 2H), 3.509 ( s, 2H), 6.189 (s, 2H, 6.318 (s, 2H), 6.989 (m, 1H), 7.383 (m, 2H), 7.889 (m, 1H); 13 C NMR (CDCl 3 , 600 MHz) δ (ppm): 13.74, 15.69, 28.68, 37.34, 65.03, 75.78, 75.99, 76.20, 95.81, 116.97, 122.02, 122.78, 126.67, 127.10, 128.84, 131.56, 146.51, 150.72, 151.21, 165.18; ESI-MS (m / m z) calcd. 428.54, found 429.9 [M + H] + .
단계 2: 4,4'-(9,9-디옥틸-9H-플루오렌-2,7-디일)디벤즈알데히드 (4,4'-(9,9-dioctyl-9H-fluorene-2,7-diyl)dibenzaldehyde, 화합물 a2)의 제조Step 2: 4,4 '-(9,9-dioctyl-9H-fluorene-2,7-diyl) dibenzaldehyde (4,4'-(9,9-dioctyl-9H-fluorene-2,7- Preparation of diyl) dibenzaldehyde, compound a2)
무수 THF (20 mL)에 2,7-디브로모-9,9-디옥틸-9H-플루오렌 (1 g, 1.82 mmol, 1.0 eqv.), (4-포밀페닐)보론산 ((4-formylphenyl)boronic acid, 0.55 g, 3.64 mmol, 2.0 eqv.) 및 2M NaOH를 가하고 실온에서 5시간동안 교반시킨 다음, 20분동안 질소로 탈기시켰다. 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (105 mg, 9 mol%)을 첨가한 후, N2 대기 하에 90℃에서 24시간동안 교반시켰다. 그런 다음, 얻어진 조생성물을 컬럼 크로마토그래피(eluent : petroleum ether(b.p. 60-90℃)/ethyl acetate = 7/3 v/v)로 정제하여 화합물 a2을 수득하였다(수율= 90%;). 2,7-dibromo-9,9-dioctyl-9H-fluorene (1 g, 1.82 mmol, 1.0 eqv.), (4-formylphenyl) boronic acid ((4- formylphenyl) boronic acid, 0.55 g, 3.64 mmol, 2.0 eqv.) and 2M NaOH were added, stirred at room temperature for 5 hours, and then degassed with nitrogen for 20 minutes. After adding tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) (105 mg, 9 mol%), the mixture was stirred for 24 hours at 90 ° C. under N 2 atmosphere. Then, the obtained crude product was purified by column chromatography (eluent: petroleum ether (bp 60-90 ° C) / ethyl acetate = 7/3 v / v) to obtain compound a2 (yield = 90%;).
1H NMR (CDCl3, 600 MHz) δ(ppm): 0.753 (t, 6H, J = 7.336 Hz), 1.037 (m, 18H), 1.134 (m, 6H), 2.042 (m, 4H), 7.593 (s, 2H), 7.635 (d, 2H, J = 7.886 Hz), 7.810 (m, 6H), 7.766 (d, 4H, J = 8.253 Hz), 10.057 (s, 2H); 13C NMR (CDCl3, 600 MHz) δ (ppm): 12.99, 21.54, 22.78, 28.11, 28.68, 28.89, 30.72, 39.30, 54.51, 75.78, 75.99, 76.20, 119.50, 120.73, 125.53, 126.70, 129.29, 134.15, 137.90, 139.93, 146.54, 151.06, 190.84; ESI-MS (m/z) calcd. 598.87, found 599.8 [M+H]+. 1 H NMR (CDCl 3 , 600 MHz) δ (ppm): 0.753 (t, 6H, J = 7.336 Hz), 1.037 (m, 18H), 1.134 (m, 6H), 2.042 (m, 4H), 7.593 ( s, 2H), 7.635 (d, 2H, J = 7.886 Hz), 7.810 (m, 6H), 7.766 (d, 4H, J = 8.253 Hz), 10.057 (s, 2H); 13 C NMR (CDCl 3 , 600 MHz) δ (ppm): 12.99, 21.54, 22.78, 28.11, 28.68, 28.89, 30.72, 39.30, 54.51, 75.78, 75.99, 76.20, 119.50, 120.73, 125.53, 126.70, 129.29, 134.15 , 137.90, 139.93, 146.54, 151.06, 190.84; ESI-MS (m / z) calcd. 598.87, found 599.8 [M + H] + .
단계 3: 수용체 R의 제조Step 3: Preparation of receptor R
화합물 a2 (500 mg, 0.84 mmol, 1.0 eqv.) 및 화합물 a1 (715 mg, 1.67 mmol, 2.0 eqv.)을 에탄올(EtOH) (20mL)에 넣고 실온에서 12시간동안 교반시켰다. 그런 다음, 얻어진 조생성물을 컬럼 크로마토그래피(eluent : petroleum ether(b.p. 60-90℃)/ethyl acetate = 1/9 v/v)로 정제하여 표제의 화합물인 수용체 R을 수득하였다(수율= 88%;).Compound a2 (500 mg, 0.84 mmol, 1.0 eqv.) And compound a1 (715 mg, 1.67 mmol, 2.0 eqv.) Were added to ethanol (EtOH) (20 mL) and stirred at room temperature for 12 hours. Then, the obtained crude product was purified by column chromatography (eluent: petroleum ether (bp 60-90 ° C) / ethyl acetate = 1/9 v / v) to obtain the title compound, receptor R (yield = 88%). ;).
1H NMR (DMFd7, 600 MHz) δ(ppm): 0.731 (t, 6H J = 7.341 Hz), 1.114 (m, 20H), 1.274 (t, 12H J = 7.153 Hz), 1.938 (s, 12H), 2.192 (s, 4H), 3.249 (m, 8H), 3.493 (s, 4H), 5.069 (t, 4H, J = 5.459 Hz), 6.376 (s, 4H), 6.459 (s, 4H), 7.166 (d, 2H, J = 7.529 Hz), 7.588 (d, 3H, J = 8.470 Hz), 7.620 (t, 2H, J = 7.529 Hz), 7.661 (t, 2H, J = 7.341 Hz), 7.711 (d, 2H, J = 7.905 Hz), 7.766 (d, 4H, J = 8.282 Hz), 7.885 (s, 2H), 7.941 (d, 2H, J = 8.094 Hz), 7.978 (d, 2H, J = 7.341 Hz), 8.024 (s, 1H), 9.086 (s, 2H); 13C NMR (CDCl3, 600 MHz) δ (ppm): 13.76, 14.07, 16.17, 22.55, 23.97, 29.11, 29.27, 29.41, 29.55, 29.69, 29.77, 29.82, 29.96, 30.10, 31.75, 34.38, 34.52, 34.66, 34.80, 34.94, 35.08, 35.21, 38.17, 39.83, 55.67, 66.46, 96.17, 106.11, 118.71, 120.68, 121.71, 123.16, 124.21, 126.13, 127.30, 127.54, 127.64, 128.95, 129.90, 133.91, 134.44, 139.20, 140.73, 142.70, 147.45, 147.47, 151.98, 152.10, 152.15, 162.09, 162.27, 162.47, 164.4; ESI-MS (m/z) calcd. 1419.91, found 1420.8089 [M+H]+. 1 H NMR (DMF d7 , 600 MHz) δ (ppm): 0.731 (t, 6H J = 7.341 Hz), 1.114 (m, 20H), 1.274 (t, 12H J = 7.153 Hz), 1.938 (s, 12H) , 2.192 (s, 4H), 3.249 (m, 8H), 3.493 (s, 4H), 5.069 (t, 4H, J = 5.459 Hz), 6.376 (s, 4H), 6.459 (s, 4H), 7.166 ( d, 2H, J = 7.529 Hz), 7.588 (d, 3H, J = 8.470 Hz), 7.620 (t, 2H, J = 7.529 Hz), 7.661 (t, 2H, J = 7.341 Hz), 7.711 (d, 2H, J = 7.905 Hz), 7.766 (d, 4H, J = 8.282 Hz), 7.885 (s, 2H), 7.941 (d, 2H, J = 8.094 Hz), 7.978 (d, 2H, J = 7.341 Hz) , 8.024 (s, 1H), 9.086 (s, 2H); 13 C NMR (CDCl 3 , 600 MHz) δ (ppm): 13.76, 14.07, 16.17, 22.55, 23.97, 29.11, 29.27, 29.41, 29.55, 29.69, 29.77, 29.82, 29.96, 30.10, 31.75, 34.38, 34.52, 34.66 , 34.80, 34.94, 35.08, 35.21, 38.17, 39.83, 55.67, 66.46, 96.17, 106.11, 118.71, 120.68, 121.71, 123.16, 124.21, 126.13, 127.30, 127.54, 127.64, 128.95, 129.90, 13344. , 142.70, 147.45, 147.47, 151.98, 152.10, 152.15, 162.09, 162.27, 162.47, 164.4; ESI-MS (m / z) calcd. 1419.91, found 1420.8089 [M + H] + .
[실시예 2] 수은 이온에 대한 선택성 확인[Example 2] Selectivity for mercury ions
Na+, K+, Ca2 +, Li+, Cs+, Fe2 +, Fe3 +, Co2 +, Ni2 +, Cu2 +, Mg2 +, Zn2 +, Ag+, Cd2 +, Hg2+ 및 Al3 + 와 같은 다양한 양이온에 대한 실시예 1의 수용체 R의 비색 또는 형광 선택성을 알아보기 위하여, 다음과 같이 실험을 수행하였다.Na + , K + , Ca 2 + , Li + , Cs + , Fe 2 + , Fe 3 + , Co 2 + , Ni 2 + , Cu 2 + , Mg 2 + , Zn 2 + , Ag + , Cd 2 + , in order to examine the example 1 colorimetric or fluorescence selectivity of the receptor R on the various cations such as Hg 2+, and Al + 3, experiments were performed as follows.
DMF : H2O (2 : 8, v/v)의 혼합용매에 Na+, K+, Ca2 +, Li+, Cs+, Fe2 +, Fe3 +, Co2+, Ni2 +, Cu2 +, Mg2 +, Zn2 +, Ag+, Cd2 +, Hg2 + 및 Al3 + 를 포함한 다양한 양이온을 각각 2 × 10-5 M 농도로 별개의 바이알에 투입하고, 상기 다양한 양이온이 들어있는 바이알에 실시예 1의 수용체 R을 1 × 10-5 M 농도로 투입한 후 각 바이알 내 용액의 색 변화를 육안 및 UV 램프(360nm)를 조사하여 확인하였다. DMF: H 2 O (2: 8, v / v) in mixed solvents Na + , K + , Ca 2 + , Li + , Cs + , Fe 2 + , Fe 3 + , Co 2+ , Ni 2 + , Various cations including Cu 2 + , Mg 2 + , Zn 2 + , Ag + , Cd 2 + , Hg 2 + and Al 3 + are respectively introduced into separate vials at a concentration of 2 × 10 -5 M, and the various cations After the input of the receptor R of Example 1 to the contained vial at a concentration of 1 × 10 -5 M, the color change of the solution in each vial was confirmed by examining the naked eye and a UV lamp (360 nm).
도 1(위)에 도시된 바와 같이, 수은 이온(Hg2 +)이 존재하는 경우만 무색에서 분홍색으로 변화하였고, 다른 금속 양이온이 존재하는 경우에는 용액의 색이 변화하지 않았다. 또한, 도 1(아래)에 도시된 바와 같이, 수은 이온(Hg2 +)이 존재하는 경우만 무형광에서 황색 형광으로 변화하였고, 다른 금속 양이온이 존재하는 경우에는 용액의 색이 변화하지 않았다. As shown in FIG. 1 (above), only when mercury ions (Hg 2 + ) were present was changed from colorless to pink, and when other metal cations were present, the color of the solution was not changed. In addition, as shown in FIG. 1 (below), only when mercury ions (Hg 2 + ) were present, the color changed from fluorescence to yellow fluorescence, and when other metal cations were present, the color of the solution did not change.
즉, 본 발명의 수용체 R (실시예 1)은 수은 이온(Hg2 +)에 매우 선택적으로 반응함을 알 수 있었다.That is, the receiver R according to the invention (Example 1) was found to be highly selective in response to mercury ions (Hg + 2).
[실시예 3] 수은 이온의 농도에 따른 UV-vis 흡수 및 형광 스펙트럼 관찰 [Example 3] UV-vis absorption and fluorescence spectrum observation according to the concentration of mercury ions
디양한 농도의 수은 이온(Hg2 +)에 따른 수용체 R의 UV-vis 흡수 및 형광 스펙트럼을 관찰하기 위하여, 다음과 같이 실험하였다.In order to observe the UV-vis absorption and fluorescence spectrum of the receptor R according to various concentrations of mercury ions (Hg 2 + ), the experiment was conducted as follows.
DMF : H2O (2 : 8, v/v)의 혼합용매에 수용체 R을 1 × 10-5 M 농도로 투입하고, 수용체 R 대비 수은 이온(Hg2 +)을 0 내지 2.0 당량으로 투입하면서 수은 이온(Hg2+) 농도에 따른 용액 내 수용체 R의 UV-vis 흡수 스펙트라 및 형광 스펙트라 변화를 측정하였다. 그 결과를 도 2 및 도 3에 각각 도시하였다.DMF: H 2 O (2: 8, v / v) in a mixed solvent of 1 × 10 -5 M concentration of the receptor R, compared to the receptor R mercury ion (Hg 2 + ) 0 to 2.0 equivalents while UV-vis absorption spectra and fluorescence spectra changes of the receptor R in the solution according to mercury ion (Hg 2+ ) concentration were measured. The results are shown in FIGS. 2 and 3, respectively.
도 2는 UV-vis 흡수 스펙트라로, 수은 이온(Hg2 +)의 농도가 증가함에 따라 537 nm에서 흡수 밴드의 세기가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 도 3은 형광 스펙트라로, 수은 이온(Hg2 +)의 농도가 증가함에 따라 553 nm에서 발광 피크의 세기가 증가함과 동시에 수은 이온의 첨가로 인하여 황색 형광으로 수용체 R의 발광 특성이 향상되는 것을 확인할 수 있었다. Figure 2 is a UV-vis absorption spectra, it was confirmed that the intensity of the absorption band increases at 537 nm as the concentration of mercury ions (Hg 2 + ) increases. Figure 3 is a fluorescence spectra, as the concentration of mercury ions (Hg 2 + ) increases, the intensity of the emission peak increases at 553 nm, and at the same time, the luminescence properties of the receptor R are improved with yellow fluorescence due to the addition of mercury ions. I could confirm.
이와 같은 흡수 밴드 및 발광 피크의 세기 증가는 수은 이온에 의한 수용체 R 내 로다민 잔기의 스피로락탐 고리 열림에 기인한다.This increase in the intensity of the absorption band and luminescence peak is due to the opening of the spirolactam ring of the rhodamine residue in the receptor R by mercury ions.
[실시예 4] 수은 이온에 대한 내성[Example 4] Resistance to mercury ions
UV-vis 흡수 및 형광 스펙트라 변화를 통해 수용체 R의 다른 금속이온으로 인한 간섭 가능성을 확인하였다.The possibility of interference due to other metal ions of the receptor R was confirmed through UV-vis absorption and fluorescence spectra change.
DMF : H2O (2 : 8, v/v)의 혼합용매에 수용체 R을 1 × 10-5 M 농도로 투입하고, 수용체 R 대비 수은 이온(Hg2 +)을 1.0 당량으로 투입하고, Na+, K+, Ca2 +, Mg2 +, Li+, Cs+, Fe2 +, Fe3 +, Co2 +, Ni2 +, Cu2 +, Zn2 +, Ag+, Cd2 + 및 Al3 + 와 같은 다른 간섭 금속 이온을 10.0 당량으로 투입한 후 용액 내 수용체 R의 UV-vis 흡수 및 형광 스펙트라 변화를 측정하였다. 그 결과를 도 4 및 도 5에 각각 도시하였다.DMF: H 2 O (2: 8, v / v) was added to the receptor R at a concentration of 1 × 10 -5 M, and mercury ion (Hg 2 + ) compared to the receptor R was added at 1.0 equivalent, Na + , K + , Ca 2 + , Mg 2 + , Li + , Cs + , Fe 2 + , Fe 3 + , Co 2 + , Ni 2 + , Cu 2 + , Zn 2 + , Ag + , Cd 2 + and after in other interfering metal ion such as Al + 3 to 10.0 equivalents were measured UV-vis absorption and fluorescence spectra change of the receptor R solution. The results are shown in FIGS. 4 and 5, respectively.
도 4는 UV-vis 흡수 스펙트라의 537 nm 흡수 밴드의 세기를 도시한 것으로, Na+, K+, Ca2 +, Mg2 +, Li+, Cs+, Fe2 +, Fe3 +, Co2 +, Ni2 +, Cu2 +, Zn2 +, Ag+, Cd2 + 및 Al3 + 와 같은 다른 간섭 금속 이온이 10.0 당량 존재하거나 존재하지 않는 경우 모두 수은 이온에 의하여 537 nm 흡수 밴드의 세기가 강함을 확인할 수 있었다. 도 5는 형광 스펙트라의 533 nm 발광 피크의 세기를 도시한 것으로, Na+, K+, Ca2 +, Mg2 +, Li+, Cs+, Fe2 +, Fe3 +, Co2 +, Ni2 +, Cu2 +, Zn2 +, Ag+, Cd2 + 및 Al3 + 와 같은 다른 간섭 금속 이온이 10.0 당량 존재하거나 존재하지 않는 경우 모두 수은 이온에 의하여 533 nm 발광 피크의 세기가 강함을 확인할 수 있었다. Figure 4 shows the intensity of the 537 nm absorption band of UV-vis absorption spectra, Na + , K + , Ca 2 + , Mg 2 + , Li + , Cs + , Fe 2 + , Fe 3 + , Co 2 The intensity of the absorption band of 537 nm by mercury ions, all with and without 10.0 equivalents of other interfering metal ions such as + , Ni 2 + , Cu 2 + , Zn 2 + , Ag + , Cd 2 + and Al 3 + Was able to confirm the strength. Figure 5 shows the intensity of the 533 nm emission peak of the fluorescence spectra, Na + , K + , Ca 2 + , Mg 2 + , Li + , Cs + , Fe 2 + , Fe 3 + , Co 2 + , Ni If there are 10.0 equivalents or not of other interfering metal ions such as 2 + , Cu 2 + , Zn 2 + , Ag + , Cd 2 + and Al 3 + , the intensity of the 533 nm emission peak is strong by mercury ions. I could confirm.
즉, 본 발명의 수용체 R은 수은 이온에 대한 높은 선택성을 가지므로, 화학 센서로 적용할 수 있는 높은 민감도를 제공할 수 있다.That is, since the receptor R of the present invention has high selectivity for mercury ions, it can provide high sensitivity applicable to chemical sensors.
[실시예 5] 수용체 R의 수은 이온에 대한 감지 메커니즘[Example 5] Receptor R detection mechanism for mercury ions
본 발명의 수용체 R의 수은 이온에 대한 감지 메커니즘을 알아보기 위하여 DMF-d7에 수용체 R (1 × 10-5 M, 1당량)과 수은 이온 2당량을 첨가한 후 1H 및 13C NMR의 변화를 확인하였다(도 6 및 도 7).In order to investigate the detection mechanism for the mercury ion of the receptor R of the present invention, after the addition of the receptor R (1 × 10 -5 M, 1 equivalent) and 2 equivalents of mercury ion to DMF-d 7 , 1 H and 13 C NMR Changes were confirmed (Figures 6 and 7).
도 6에 도시된 바와 같이, 수용체 R의 1H NMR 스펙트럼은 9.086 ppm에서 이민 기(-N =CH)에 상응하는 피크를 나타냈고, 6.376 및 6.459 ppm에서 크산텐 양성자에 상응하는 피크를 나타냈다. 수용체 R에 2당량의 수은 이온(Hg2 +)을 첨가한 경우 상기 3개의 피크는 각각 9.146, 6.439 및 6.560 ppm으로 이동했다. 이러한 결과는 수은 이온의 첨가로 인한 수용체 R의 -N=CH 및 크산텐 양성자의 화학적 이동값이 증가되어 downfield 이동하였음을 나타냈으며, 이는 수은 이온이 질소 원자에 결합하여 -CH 양성자의 전자 밀도를 현저하게 감소시켰음을 의미한다. 즉, 질소 원자에 대한 수은 이온의 결합은 -CH 양성자의 전자 밀도를 상당히 감소시켰다는 것을 나타낸다. 또한, 크산텐 양성자의 deshielding에 의해 수용체 R의 스피로락탐 고리가 열렸음을 알 수 있다.As shown in Figure 6, the 1 H NMR spectrum of the receptor R showed a peak corresponding to the imine group (-N = CH) at 9.086 ppm, and a peak corresponding to the xanthene proton at 6.376 and 6.459 ppm. If the addition of the
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 수용체 R 단독에 대한 13C NMR 스펙트럼에서 66.46 ppm에서의 피크는 스피로 이소인돌린 크산텐 고리의 브릿지된 탄소에 상응하나, 수은 이온(2 당량)의 첨가로 인해 고리가 열리면서 상기 피크가 사라지고 방향족 영역으로의 동시 이동을 초래하였다. 이러한 결과로부터 수은 이온은 스피로락탐 고리 열림 반응을 통해 수용체 R에 결합함을 알 수 있었다.In addition, as shown in Figure 7, the peak at 66.46 ppm in the 13 C NMR spectrum for receptor R alone corresponds to the bridged carbon of the spiro isoindoline xanthene ring, but with the addition of mercury ions (2 equivalents). Due to this, the peak disappeared as the ring opened, resulting in simultaneous movement to the aromatic region. From these results, it was found that the mercury ion binds to the receptor R through a spirolactam ring opening reaction.
또한, 수용체 R과 수은 이온과의 복합화는 MALDI-TOF 질량 스펙트럼에 의해 확인하였으며(도 8), FT-IR 스펙트럼을 사용하여 수용체 R과 수은 이온의 결합 성질을 알아보았다(도 9).In addition, complexation of the receptor R with mercury ions was confirmed by MALDI-TOF mass spectrum (FIG. 8), and the binding properties of the receptor R and mercury ions were investigated using the FT-IR spectrum (FIG. 9).
도 9에 도시된 바와 같이, 수용체 R 단독의 FT-IR 스펙트럼에서는 스피로락탐 단위 내의 카보닐기의 스트레칭 빈도(stretching frequency)는 1687 cm-1에 위치하였으며; 수용체 R과 수은 이온의 복합체에서는 상기 주파수가 사라졌다. 이는 스피로락탐 링의 개환 및 스피로 락탐 고리의 산소에 대한 수은 이온(Hg2 +)의 결합에 상응하는 1673 cm-1에서의 새로운 피크가 출현했기 때문으로 예측된다. 또한, -C=N 진동에 상응하는 1615 cm-1에서의 피크는 생성물의 스펙트럼에서 1647 cm-1에 나타났으며, 이민 -C=N 의 bending 진동은 수용체 R과 수은 이온의 복합체 형성 후 3426 cm-1에서 3360 cm-1로 이동했다. 이러한 결과는 수용체 R의 산소와 질소 원자가 수은 이온과의 결합에 참여한다는 것을 의미한다. 하기에 본 발명의 수용체 R과 수은 이온과의 결합 메커니즘을 도시하였다.As shown in Fig. 9, in the FT-IR spectrum of the receptor R alone, the stretching frequency of the carbonyl group in the spirolactam unit was located at 1687 cm -1 ; In the complex of the receptor R and mercury ions, the frequency disappeared. This is expected because a new peak at 1673 cm -1 corresponding to the ring opening of the spirolactam ring and the binding of mercury ions (Hg 2 + ) to oxygen of the spirolactam ring has appeared. In addition, the peak at 1615 cm -1 corresponding to -C = N vibration appeared at 1647 cm -1 in the spectrum of the product, and the bending vibration of imine -C = N was 3426 after the complex formation of the receptor R and mercury ions. moved from cm -1 to 3360 cm -1 . These results indicate that the oxygen and nitrogen atoms of the receptor R participate in the binding of mercury ions. The mechanism of binding of the receptor R of the present invention to mercury ions is shown below.
[실시예 6] 수용체 R / 폴리우레탄 전기방사 나노 섬유의 제조 및 감지 특성[Example 6] Preparation and sensing characteristics of receptor R / polyurethane electrospinning nanofibers
폴리우레탄 (1 g)에 Acetone (3 g)과 DMAc (dimethylacetamide, 2 g)을 가한 다음, 수용체 R (22.5 mg)을 첨가하고 25℃ 조건에서 10시간동안 교반시켜 방사 용액을 제조하였다. Acetone (3 g) and DMAc (dimethylacetamide, 2 g) were added to polyurethane (1 g), and then receptor R (22.5 mg) was added and stirred at 25 ° C. for 10 hours to prepare a spinning solution.
전기방사 장치는 (Chungpa EMT, CPS-40K03VIT, Korea)를 사용하였고, 전압은 15 kV, 방사거리는 15 cm, 콜렉터 (콜렉터에 알루미늄 호일 부착) 지름은 11 cm인 상태에서 상기 제조된 방사 용액을 유리피펫에 넣어 전기방사시켜 수용체 R / 폴리우레탄 전기방사 나노 섬유를 제조하였다. 제조된 수용체 R / 폴리우레탄 전기방사 나노 섬유의 평균 직경은 450 nm 이었다.The electrospinning apparatus (Chungpa EMT, CPS-40K03VIT, Korea) was used, the voltage was 15 kV, the radiating distance was 15 cm, and the collector (with aluminum foil attached to the collector) was 11 cm in diameter, releasing the prepared spinning solution. It was put in a pipette and electrospun to prepare a receptor R / polyurethane electrospinning nanofiber. The average diameter of the prepared receptor R / polyurethane electrospinning nanofibers was 450 nm.
상기 제조된 수용체 R/폴리우레탄 전기방사 나노 섬유는 필름 구조를 형성하며, SEM 분석 결과, 수많은, 무작위로 배열된, 가교결합된 나노 섬유로 이루어져 있으며, 수용체 R과 폴리우레탄이 블렌딩된 전기방사 나노 섬유의 표면은 심각한 균열이나 분해를 나타내지 않았다. 즉, 도 10에 도시된 바와 같이, 제조된 수용체 R/폴리우레탄 전기방사 나노 섬유(B)의 형태는 순수한 폴리우레탄 나노 섬유(A)와 유사하였다.The prepared receptor R / polyurethane electrospinning nanofibers form a film structure and, as a result of SEM analysis, consists of numerous, randomly arranged, crosslinked nanofibers, and the electrospinning nano blended with receptor R and polyurethane. The surface of the fiber did not show any serious cracking or decomposition. That is, as shown in Figure 10, the shape of the prepared receptor R / polyurethane electrospinning nanofibers (B) was similar to pure polyurethane nanofibers (A).
상기 제조된 수용체 R/폴리우레탄 전기방사 나노 섬유를 개별 유리 슬라이드 상에 코팅한 후 수은 이온 용액에 침지시키고 1분간 정치시킨 다음, 용매를 건조시킨 후 공초점 레이저 주사 현미경(confocal laser scanning microscopy, CLSM)을 이용하여 수용체 R/폴리우레탄 전기방사 나노 섬유의 수은 이온 감지 특성을 확인하였다. 도 11은 형광 공초점 이미지로, 수은 이온의 첨가 전 수용체 R이 블렌딩된 폴리우레탄 전기방사 나노 섬유는 형광을 나타내지 않는 반면, 수은 이온의 첨가 후에는 형광이 관찰되었다.The coated receptor R / polyurethane electrospinning nanofibers are coated on individual glass slides, immersed in a mercury ion solution, allowed to stand for 1 minute, and then, after drying the solvent, confocal laser scanning microscopy, CLSM ) To confirm the mercury ion sensing properties of the receptor R / polyurethane electrospinning nanofibers. 11 is a fluorescence confocal image, the polyurethane electrospun nanofibers in which the receptor R is blended before the addition of mercury ions do not exhibit fluorescence, while fluorescence was observed after the addition of mercury ions.
[실시예 7] 전기방사 검사지(electrospinning test strip)으로서의 특성 평가[Example 7] Evaluation of properties as an electrospinning test strip
수은 이온에 대한 검사지(test strip)의 비색 및 형광 반응을 조사하기 위하여 상기 실시예 6에서 제조된 수용체 R/폴리우레탄 전기방사 나노 섬유를 전기방사 검사지(electrospinning test strip)로 하여 DMF : H2O (2 : 8, v/v)의 DMF 수용액에 담궈 수은 이온(Hg2 +)의 유무에 따른 특성을 관찰하였다.In order to investigate the colorimetric and fluorescence reaction of the test strip for mercury ions, the receptor R / polyurethane electrospinning nanofiber prepared in Example 6 was used as an electrospinning test strip, and DMF: H 2 O (2: 8, v / v) was immersed in a DMF aqueous solution to observe the characteristics of the presence or absence of mercury ions (Hg 2 + ).
수용체 R이 블렌딩된 폴리우레탄 전기방사 검사지는 수은 이온(Hg2 +)의 첨가에 의해 가시광하에서 무색에서 분홍색으로 변색되었고, UV 램프 하에서 황색 형광을 보였다(도 12). 이러한 색 변화는 수용체 R/폴리우레탄 나노 섬유에 수은 이온이 결합하여 수용체 R 내 스피로락탐 고리 열림을 유도하였기 때문이다. Receptor R have been discolored to pink colorless under visible light by the addition of a blended polyurethane electrospinning check that mercury ions (Hg + 2), showed a yellow fluorescence under a UV lamp (12). This color change is because mercury ions are bound to the receptor R / polyurethane nanofibers to induce the opening of the spirolactam ring in the receptor R.
[실시예 8] 잉크 조성물의 제조 및 이를 이용한 디지털 인쇄 및 인쇄물을 이용한 수은 이온의 검출 [Example 8] Preparation of ink composition and digital printing using it and detection of mercury ions using printed matter
수용체 R을 10-4 M의 농도로 에탄올에 용해시킨 용액, 에탄올, 글리세롤 및 물을 2 : 72 : 3 : 23 중량%의 비율로 용해시켜 잉크 조성물을 제조하였다. A solution in which the receptor R was dissolved in ethanol at a concentration of 10 -4 M, ethanol, glycerol, and water was dissolved in a ratio of 2: 72: 3: 23% by weight to prepare an ink composition.
Canon (MG2590) 프린터 카트리지 (CL-946)를 시중에서 구입했으며, 에탄올과 물로 카트리지를 철저히 세척하여 파란색 잉크를 완전히 제거했다. 그 다음, 상기 제조된 잉크 조성물을 카트리지에 주입하였다.A Canon (MG2590) printer cartridge (CL-946) was commercially available, and the cartridge was thoroughly washed with ethanol and water to completely remove the blue ink. Then, the prepared ink composition was injected into the cartridge.
수용체 R을 이용한 디지털 인쇄 공정의 전체 셋업은 도 13에 도시하였다. The overall setup of the digital printing process using receptor R is shown in FIG. 13.
소정의 이미지를 여과지 상에 인쇄한 다음, 공기 중에서 완전히 건조시켰다. 인쇄된 이미지는 일광 및 자외선 램프 하에서 관찰할 수 없었지만, 수은 이온 (6.25 × 10-6 M)을 100% 물에 용해시킨 후 상기 여과지에 가하면 여과지 상에 인쇄된 이미지를 가시광 및 자외선 모두에서 관찰할 수 있었다. 즉, 여과지 상에 인쇄된 이미지는 가시광 하에서 분홍색으로 보였고, 자외선 하에서 형광성 황색을 보였다(도 14). The desired image was printed on filter paper and then dried completely in air. The printed image could not be observed under daylight and ultraviolet lamps, but when mercury ions (6.25 × 10 -6 M) were dissolved in 100% water and added to the filter paper, the image printed on the filter paper was observed under both visible light and ultraviolet light. Could. That is, the image printed on the filter paper appeared pink under visible light and showed a fluorescent yellow under ultraviolet light (FIG. 14).
이상 살핀 바와 같이, 본 발명의 수용체 R은 로다민-플루오렌-로다민 기반의 수용체로, 육안으로 수은 이온(Hg2 +)의 검출 및 인식을 가능케하는 비색계 및 턴-온 형광 프로브로서 작용할 수 있다. 다른 경쟁 금속 이온들의 존재 하에서도 매우 높은 선택성을 나타내어 수은 이온(Hg2 +)의 화학센서로 적용가능하다. 뿐만 아니라, 본 발명의 수용체 R은 디지털 인쇄 재료로 사용가능하며, 인쇄된 수용체 R은 100% 수성 매질, 즉 물 내에서 수은 이온(Hg2 +)을 감지하는데 매우 우수한 반응을 보인다. 즉, 가시광 및 자외선 모두에서 수은 이온(Hg2 +)의 감지에 따른 색 변화가 뚜렷하고 신속하기 때문에, 수용체 R이 인쇄된 검사지는 별도 도구의 필요없이 수용액 내 수은 이온(Hg2 +)을 간편하게 감지할 수 있다.As described above, the receptor R of the present invention is a rhodamine-fluorene-rhodamine-based receptor, which can function as a colorimetric and turn-on fluorescent probe that enables the detection and recognition of mercury ions (Hg 2 + ) with the naked eye. have. It exhibits very high selectivity even in the presence of other competing metal ions and is applicable as a chemical sensor for mercury ions (Hg 2 + ). In addition, R receptor of the present invention may be used as a digital print material, the print R receptor seems excellent reaction to detect mercury ions (Hg + 2) in a 100% water medium, namely water. That is, since the color change according to the detection of mercury ions (Hg 2 + ) in both visible and ultraviolet light is clear and rapid, the test strip printed with receptor R easily detects mercury ions (Hg 2 + ) in aqueous solution without the need for a separate tool. can do.
따라서, 본 발명의 수용체 R은 물에서 수은 이온(Hg2 +)을 검출하는데 매우 편리하고 유리함을 알 수 있다.Thus, the receptor of the present invention R is very useful for the detection of ionic mercury (Hg + 2) in the water and can be seen to advantage.
이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. As described above, the present invention has been described by specific matters and limited embodiments, but these are provided only to help a more comprehensive understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments, and the field to which the present invention pertains Those skilled in the art can make various modifications and variations from these descriptions.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Accordingly, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and should not be determined, and all claims that are equivalent or equivalent to the scope of the claims as well as the claims to be described later belong to the scope of the spirit of the invention. .
Claims (18)
[화학식 1]
(상기 화학식 1에서,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, C1-C20알킬, C3-C20시클로알킬, 할로C1-C20알킬 또는 C6-C20아릴이고;
L1 및 L2는 각각 독립적으로 C6-C20아릴렌이고;
R3 내지 R6은 각각 독립적으로 수소, C1-C20알킬, C2-C20알케닐 또는 C2-C20알키닐이고;
R7 및 R8은 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C20알킬이다.)Rhodamine-fluorene-rhodamine compound represented by Formula 1 below:
[Formula 1]
(In the formula 1,
R 1 and R 2 are each independently hydrogen, C1-C20 alkyl, C3-C20 cycloalkyl, halo C1-C20 alkyl or C6-C20 aryl;
L 1 and L 2 are each independently C6-C20 arylene;
R 3 to R 6 are each independently hydrogen, C1-C20 alkyl, C2-C20 alkenyl or C2-C20 alkynyl;
R 7 and R 8 are each independently hydrogen or C1-C20 alkyl.)
상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 C1-C20알킬이고;
L1 및 L2는 각각 독립적으로 C6-C20아릴렌이고;
R3 내지 R6은 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C20알킬이고;
R7 및 R8은 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C20알킬인, 로다민-플루오렌-로다민 화합물.According to claim 1,
R 1 and R 2 are each independently C 1 -C 20 alkyl;
L 1 and L 2 are each independently C6-C20 arylene;
R 3 to R 6 are each independently hydrogen or C1-C20 alkyl;
R 7 and R 8 are each independently hydrogen or C 1 -C 20 alkyl, rhodamine-fluorene-rhodamine compound.
상기 L1 및 L2는 각각 독립적으로 페닐렌, 나프탈렌, 비페닐렌 또는 안트라세닐렌인, 로다민-플루오렌-로다민 화합물.According to claim 1,
R 1 and L 2 are each independently phenylene, naphthalene, biphenylene or anthracenylene, rhodamine-fluorene-rhodamine compound.
상기 R1 및 R2는 C1-C10알킬이고; R3 및 R5는 수소이고; R4 및 R6은 각각 독립적으로 C1-C7알킬이고; R7 및 R8은 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C7알킬인, 로다민-플루오렌-로다민 화합물. According to claim 1,
R 1 and R 2 are C1-C10 alkyl; R 3 and R 5 are hydrogen; R 4 and R 6 are each independently C1-C7 alkyl; R 7 and R 8 are each independently hydrogen or C 1 -C 7 alkyl, rhodamine-fluorene-rhodamine compound.
상기 로다민-플루오렌-로다민 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 로다민-플루오렌-로다민 화합물인, 로다민-플루오렌-로다민 화합물:
[화학식 2]
(상기 화학식 2에서,
R1 및 R2는 C1-C10알킬이고;
R4 및 R6은 각각 독립적으로 C1-C4알킬이고;
R7 및 R8은 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C4알킬이다.)According to claim 1,
The rhodamine-fluorene-rhodamine compound is a rhodamine-fluorene-rhodamine compound, which is a rhodamine-fluorene-rhodamine compound represented by Formula 2 below:
[Formula 2]
(In the formula 2,
R 1 and R 2 are C1-C10 alkyl;
R 4 and R 6 are each independently C1-C4 alkyl;
R 7 and R 8 are each independently hydrogen or C1-C4 alkyl.)
상기 로다민-플루오렌-로다민 화합물은 수은 이온의 검출용인, 로다민-플루오렌-로다민 화합물.According to claim 1,
The rhodamine-fluorene-rhodamine compound is for detection of mercury ions, rhodamine-fluorene-rhodamine compound.
상기 화합물 또는 상기 조성물의 광학적 변화를 확인하는 단계;
를 포함하는, 수은 이온의 검출 방법.Contacting the analyte with the composition for detection of the rhodamine-fluorene-rhodamine compound of claim 1 or the mercury ion of claim 7; And
Confirming the optical change of the compound or the composition;
A method of detecting mercury ions comprising a.
상기 광학적 변화의 확인은 상기 화합물의 색 변화, 흡광도 변화 및 형광 강도 변화 중 적어도 하나를 통해 확인하는 것인, 검출 방법.The method of claim 8,
The optical change is confirmed by at least one of color change, absorbance change and fluorescence intensity change of the compound.
상기 분석 시료는 수계 분석 시료인, 검출 방법.The method of claim 8,
The analysis sample is a water-based analysis sample, detection method.
상기 용매는 물, 에탄올, 글리세롤, N,N-디메틸포름아미드, 디클로로메탄, 클로로포름, 디메틸설폭시드, 에틸아세테이트, 아세토나이트릴, 메탄올 및 테트라하이드로퓨란으로부터 선택되는 1종 이상인, 잉크 조성물.The method of claim 11,
The solvent is at least one selected from water, ethanol, glycerol, N, N-dimethylformamide, dichloromethane, chloroform, dimethyl sulfoxide, ethyl acetate, acetonitrile, methanol and tetrahydrofuran.
상기 검사지에 분석 시료를 접촉시키는 단계; 및
광학적 변화를 확인하는 단계;
를 포함하는 수은 이온의 검출 방법.Using the ink composition of claim 11, printing in a predetermined pattern form on a substrate to produce a test sheet for detecting mercury ions;
Contacting the test sample with the test strip; And
Identifying an optical change;
A method of detecting mercury ions comprising a.
상기 기재는 여과지, 종이 및 셀룰로오스 종이로 이루어진 군에서 선택되는 것인, 검출 방법.The method of claim 14,
The substrate is selected from the group consisting of filter paper, paper and cellulose paper, detection method.
상기 광학적 변화의 확인은 상기 화합물의 색 변화, 흡광도 변화 및 형광 강도 변화 중 적어도 하나를 통해 확인하는 것인, 검출 방법.The method of claim 14,
The optical change is confirmed by at least one of color change, absorbance change and fluorescence intensity change of the compound.
상기 분석 시료는 수용성 분석 시료인, 검출 방법.The method of claim 14,
The analysis sample is a water-soluble analysis sample, detection method.
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