System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种小分子拉曼pH探针及其在界面酸度测量中的应用制造技术_技高网

一种小分子拉曼pH探针及其在界面酸度测量中的应用制造技术

技术编号:44330404 阅读:2 留言:0更新日期:2025-02-18 20:38
本发明专利技术提供了一种小分子拉曼pH探针,所述探针具有较强的灵敏度和可调的pH响应范围,能够以较低的负载量锚定在界面处,实现界面酸度的准确测量,尤其适用于有色界面的界面酸度测量,应用范围广泛。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于分析化学领域,具体涉及一种小分子拉曼ph探针及其在界面酸度测量中的应用。


技术介绍

1、界面处的相互作用催化了各种自然过程至关重要的基本反应,例如土壤和矿物的形成,以及化学元素的迁移与转化。其中,界面酸度作为最重要的界面性质之一,影响着能源、催化、电化学界面的吸附、解吸、质子转移、电子转移等关键步骤。界面处与体相中的化学平衡、动力学不同,特别是界面处分子尺度的质子转移,对关键过程发挥着重要的影响作用,因此探测界面质子转移对于理解和控制界面反应具有重要意义。

2、界面质子转移带来界面酸度的变化。然而,直接探测界面酸度存在基本挑战,因为界面尺度通常为纳米至亚纳米级。电化学技术作为测量酸度的传统方法,虽然响应灵敏、快速,但即使配备微型化电极也难以达到所需的空间分辨率。利用分子探针自身尺度的空间分辨率,二次谐波光谱及和频光谱是界面性质测量的常用手段,具有较强的界面特异性,但是需要依赖计算化学等手段进行复杂校准才能进行定量测量。此外,荧光探针法也被用于界面酸度测量,但由于自吸收问题使其无法测量有色界面(如过渡金属-水界面)。

3、拉曼是一种非弹性散射光谱技术,在较宽的谱带范围(~200-4000cm-1)内呈现较为特征的指纹信号峰(半峰宽可至~10cm-1),并具有非破坏性和光稳定性,是一种有效的分析测量手段。然而,拉曼信号用于界面表征的灵敏度不足。依赖于贵金属纳米颗粒热点的表面增强拉曼(sers)光谱可以提高灵敏度,但使用该技术会改变界面的自然属性(原本的二元界面成为三元界面)。因此,界面酸度测量亟需开发具有分子内增强功能的小分子拉曼ph探针。


技术实现思路

1、本专利技术提供一种式(i)所示的化合物:

2、

3、其中,p为质子响应基团,l为连接基团,g为界面锚定基团;

4、质子响应基团p具有如下结构:

5、

6、表示质子响应基团p与连接基团l的连接位点;

7、a选自n、r1不存在;或者a选自c,r1选自h、cn(氰基)、no2(硝基)或so3h(磺酸基);

8、r2、r3、r4、r5各自独立地选自h、c1-10烷基、c1-10烷氧基、卤素(例如f、cl、br、i);或者,r2选自cooh(羧基),r3、r4、r5各自独立地选自h、c1-10烷基、c1-10烷氧基、卤素(例如f、cl、br、i);或者,r3选自cooh(羧基),r2、r4、r5各自独立地选自h、c1-10烷基、c1-10烷氧基、卤素(例如f、cl、br、i);或者,r4选自cooh(羧基),r2、r3、r5各自独立地选自h、c1-10烷基、c1-10烷氧基、卤素(例如f、cl、br、i);或者,r5选自cooh(羧基),r2、r3、r4各自独立地选自h、c1-10烷基、c1-10烷氧基、卤素(例如f、cl、br、i);

9、r6、r7、r8、r9各自独立地选自h、c1-10烷基、c1-10烷氧基;或者,r6选自oh(羟基),r7、r8、r9各自独立地选自h、c1-10烷基、c1-10烷氧基;或者,r9选自oh(羟基),r6、r7、r8各自独立地选自h、c1-10烷基、c1-10烷氧基;

10、r10选自h、c1-10烷基、c1-10烷氧基、c1-10醇羟基。

11、根据本专利技术的实施方案,a选自n,r1不存在。根据本专利技术的实施方案,a选自c,r1选自cn(氰基)、no2(硝基)或so3h(磺酸基)。

12、根据本专利技术的实施方案,r2、r3、r4、r5各自独立地选自h、c1-6烷基、c1-6烷氧基、卤素;优选地,r2、r3、r4、r5各自独立地选自h、c1-3烷基、c1-3烷氧基、卤素;示例性地,r2、r3、r4、r5各自独立地选自h、甲基、乙基、丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、f、cl、br、i。

13、根据本专利技术的实施方案,r2选自cooh(羧基),r3、r4、r5各自独立地选自h、c1-6烷基、c1-6烷氧基、卤素;优选地,r3、r4、r5各自独立地选自h、c1-3烷基、c1-3烷氧基、卤素;示例性地,r3、r4、r5各自独立地选自h、甲基、乙基、丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、f、cl、br、i。

14、根据本专利技术的实施方案,r3选自cooh(羧基),r2、r4、r5各自独立地选自h、c1-6烷基、c1-6烷氧基、卤素;优选地,r2、r4、r5各自独立地选自h、c1-3烷基、c1-3烷氧基、卤素;示例性地,r2、r4、r5各自独立地选自h、甲基、乙基、丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、f、cl、br、i。

15、根据本专利技术的实施方案,r4选自cooh(羧基),r2、r3、r5各自独立地选自h、c1-6烷基、c1-6烷氧基、卤素;优选地,r2、r3、r5各自独立地选自h、c1-3烷基、c1-3烷氧基、卤素;示例性地,r2、r3、r5各自独立地选自h、甲基、乙基、丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、f、cl、br、i。

16、根据本专利技术的实施方案,r5选自cooh(羧基),r2、r3、r4各自独立地选自h、c1-6烷基、c1-6烷氧基、卤素;优选地,r2、r3、r4各自独立地选自h、c1-3烷基、c1-3烷氧基、卤素;示例性地,r2、r3、r4各自独立地选自h、甲基、乙基、丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、f、cl、br、i。

17、根据本专利技术的实施方案,r6、r7、r8、r9各自独立地选自h、c1-6烷基、c1-6烷氧基;优选地,r6、r7、r8、r9各自独立地选自h、c1-3烷基、c1-3烷氧基;示例性地,r6、r7、r8、r9各自独立地选自h、甲基、乙基、丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基。

18、根据本专利技术的实施方案,r6选自oh(羟基),r7、r8、r9各自独立地选自h、c1-6烷基、c1-6烷氧基;优选地,r7、r8、r9各自独立地选自h、c1-3烷基、c1-3烷氧基;示例性地,r7、r8、r9各自独立地选自h、甲基、乙基、丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基。

19、根据本专利技术的实施方案,r9选自oh(羟基),r6、r7、r8各自独立地选自h、c1-6烷基、c1-6烷氧基;优选地,r6、r7、r8各自独立地选自h、c1-3烷基、c1-3烷氧基;示例性地,r6、r7、r8各自独立地选自h、甲基、乙基、丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基。

20、根据本专利技术的实施方案,r10选自h、c1-6烷基、c1-6烷氧基、c1-6醇羟基;优选地,r10选自h、c1-3烷基、c1-3烷氧基、c1-3醇羟基;示例性地,r10选自h、甲基、乙基、丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、-ch2oh、-ch2ch2oh、-ch2ch2ch2oh、-ch(ch3)2oh。

21、根据本专利技术的实施方案,质子响应基团p具有如下式(p-2)、式(p-3)、式(p-4)、式(p-5本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种式(I)所示的化合物或其盐:

2.根据权利要求1所述的化合物,其特征在于,A选自N,R1不存在;或者A选自C,R1选自-CN、-NO2或-SO3H;

3.根据权利要求1或2所述的化合物,其特征在于,质子响应基团P具有如下式(P-2)、式(P-3)、式(P-4)、式(P-5)、式(P-6)所示的结构:

4.根据权利要求1-3任一项所述的化合物,其特征在于,连接基团L具有如下结构:

5.根据权利要求1-4任一项所述的化合物,其特征在于,界面锚定基团G选自:

6.根据权利要求1-4任一项所述的化合物,其特征在于,式(I)所示化合物选自如下结构:

7.根据权利要求1-6任一项所述的化合物,其特征在于,式(I)所示化合物选自如下结构:

8.权利要求1-7任一项所述的式(I)所示化合物在制备pH探针中的应用。

9.权利要求1-7任一项所述的式(I)所示化合物在测定界面酸度中的应用;

10.权利要求1-7任一项所述的式(I)所示化合物在制备测定界面酸度的产品或试剂中的应用;>...

【技术特征摘要】

1.一种式(i)所示的化合物或其盐:

2.根据权利要求1所述的化合物,其特征在于,a选自n,r1不存在;或者a选自c,r1选自-cn、-no2或-so3h;

3.根据权利要求1或2所述的化合物,其特征在于,质子响应基团p具有如下式(p-2)、式(p-3)、式(p-4)、式(p-5)、式(p-6)所示的结构:

4.根据权利要求1-3任一项所述的化合物,其特征在于,连接基团l具有如下结构:

5.根据权利要求1-4任一项所述的化合物,其特征在于,界...

【专利技术属性】
技术研发人员:高婷娟马玮玮唐浴尘
申请(专利权)人:华中师范大学
类型:发明
国别省市:

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