本發(fā)明屬于無機(jī)陰離子檢測領(lǐng)域，具體涉及基于三芳胺的手性光敏分子對氟離子的雙重識別方法，其適用于氟離子檢測材料體系。

背景技術(shù)：

1、在超分子化學(xué)領(lǐng)域，特別是手性分子的自組裝，在傳感、納米技術(shù)和材料科學(xué)方面顯示出巨大的應(yīng)用潛力。然而，實(shí)現(xiàn)對這些系統(tǒng)內(nèi)手性表達(dá)的精確控制，特別是在受到特定刺激時(shí)，仍然是一個(gè)重大挑戰(zhàn)。氟，作為鹵素族中原子量最小且電負(fù)性最高的元素，通常在自然環(huán)境中以氟離子的形式存在。適量的氟化物攝入對牙齒健康至關(guān)重要，它不僅能夠預(yù)防齲齒，還能促進(jìn)骨骼中礦物質(zhì)的沉積。然而，氟化物的過量攝入可能會引起氟斑牙，并可能干擾骨骼的正常發(fā)育，導(dǎo)致氟骨癥。此外，過量的氟還可能對腎臟和肝臟功能造成損害，影響神經(jīng)系統(tǒng)和血液系統(tǒng)的健康。在高濃度下，氟離子能夠干擾免疫系統(tǒng)的正常代謝，通過抑制蛋白質(zhì)和dna的合成，可能導(dǎo)致免疫功能的異常。除了對人體健康的影響，氟污染也通過燃煤、化肥施用、鋁的冶煉以及陶瓷、磚塊和玻璃的生產(chǎn)等人類活動(dòng)進(jìn)入環(huán)境，對人類和生態(tài)系統(tǒng)的健康構(gòu)成威脅。土壤中氟含量過高還會抑制植物的新陳代謝和光合作用，從而減少作物的產(chǎn)量。鑒于氟離子對人體健康和生態(tài)平衡的重要性，開發(fā)一種具有高選擇性、高靈敏度且操作簡便的氟離子檢測方法，對于科學(xué)研究和環(huán)境監(jiān)測具有重大意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種基于三芳胺的手性光敏分子對氟離子的雙重識別方法。并且檢測方法簡單，可操作性強(qiáng)。

2、本發(fā)明所提供的基于三芳胺的手性光敏分子對氟離子的雙重識別方法，為：利用圓二色光譜檢測手性三芳胺衍生物分子自組裝體在加入氟離子前后的強(qiáng)度變化，實(shí)現(xiàn)對f離子的隱性識別；或利用紫外光照，區(qū)分手性三芳胺衍生物分子自組裝體在加入氟離子前后的顏色變化，實(shí)現(xiàn)對f離子的顯性識別。

3、具體地，所述基于三芳胺的手性光敏分子對氟離子的雙重識別方法包括如下步驟：

4、1）檢測手性三芳胺衍生物分子自組裝體的圓二色光譜（cd）強(qiáng)度cd0，檢測含陰離子的手性三芳胺衍生物分子自組裝體體系的圓二色光譜（cd）強(qiáng)度cd1，若cd1相比cd0明顯增強(qiáng)，則判定所述陰離子為氟離子或包括氟離子；

5、2）紫外光照含陰離子的手性三芳胺衍生物分子自組裝體體系，若所述體系在紫外光照下呈現(xiàn)紅色，則判定所述陰離子為氟離子或包括氟離子。

6、當(dāng)對陰離子檢測材料體系進(jìn)行是否含有氟離子檢測時(shí)，上述步驟1）、2）任選其一或兩者都進(jìn)行且沒有先后順序限定。

7、上述方法中，所述手性三芳胺衍生物分子自組裝體存在于混合溶劑中，所述混合溶劑為dmf/dcm，dmf與dcm的體積比可為0.02-0.5:1，具體可為0.02-0.25:1、0.25:1；

8、所述明顯增強(qiáng)為增強(qiáng)10倍以上；

9、所述手性三芳胺衍生物分子自組裝體通過包括如下步驟的方法制備得到：

10、將手性三芳胺衍生物分子在混合溶劑中進(jìn)行超分子組裝即得，

11、所述含陰離子的手性三芳胺衍生物分子自組裝體體系通過包括如下步驟的方法制備得到：

12、將陰離子化合物、手性三芳胺衍生物分子在混合溶劑中進(jìn)行超分子組裝即得；

13、其中，所述混合溶劑為dmf/dcm，dmf與dcm的體積比可為0.02-0.5:1，具體可為0.02-0.25:1、0.25:1；

14、手性三芳胺衍生物分子在混合溶劑中的濃度為0.088-1.0mg/ml，具體可為0.88mg/ml；

15、所述手性三芳胺衍生物分子為s或r-unta，其結(jié)構(gòu)式如下所示：

16、

17、所述手性三芳胺衍生物分子（s/r-unta）以4,4',4'-三氨基三苯胺和（s）/（r）-（+）-1-（1-萘基）異氰酸乙酯為原料反應(yīng)制得。

18、具體地，所述手性三芳胺衍生物分子（s-unta）按照圖1所示的合成路線圖，通過包括如下步驟的方法制備得到：向圓底燒瓶中加入4,4',4'-三氨基三苯胺（580mg，2mmol）和（s）-（+）-1-（1-萘基）異氰酸乙酯（1305.5mg，6.6mmol），然后加入四氫呋喃（thf），在油浴中攪拌下將混合物加熱回流24小時(shí)，反應(yīng)完成后，過濾并收集沉淀物，隨后，將濾餅從dmf和dcm中重結(jié)晶，然后在真空下干燥24小時(shí)，得到65.2%s-unta中的白色固體。

19、r-unta按照與s-unta相同的程序合成。

20、該分子在之前文獻(xiàn)中報(bào)道過:doi:10.1002/smtd.202400538。

21、所述自組裝體與f離子（被檢測單元）的摩爾比具體可為1:1-3，具體可為1:3。

22、手性三芳胺衍生物分子或手性三芳胺衍生物分子自組裝體在f離子檢測中的應(yīng)用也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

23、本發(fā)明還提供一種f離子識別材料。

24、本發(fā)明所提供的f離子識別材料，為上述手性三芳胺衍生物分子或手性三芳胺衍生物分子自組裝體，其中，所述手性三芳胺衍生物分子具體可為s/r-unta。

25、本發(fā)明所述的基于三芳胺的手性光敏分子避免了繁瑣的對映體合成以及外部刺激的響應(yīng)，是一種特有的可調(diào)控的手性光學(xué)材料，在用于對氟離子的識別中具有顯著應(yīng)用。

26、本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

27、（1）本發(fā)明通過超分子組裝的方式制備出納米纖維（圖9），其能夠在加入f離子后顯示出明顯增強(qiáng)的圓二色吸收光譜信號。

28、（2）本發(fā)明將手性材料與非手性無機(jī)陰離子相結(jié)合，能夠在加入f離子后形成明顯的螺旋纖維結(jié)構(gòu)（圖9），成為一種新型的可調(diào)控的f離子識別材料。

29、（3）本發(fā)明將手性材料與f離子共組裝，能夠在紫外光照后顯示出完全不同的顯色反應(yīng)，可以作為一種新型的可視化f離子識別材料。

30、（4）本發(fā)明所制備的可調(diào)控f離子識別材料，制備方法簡單，為研究f離子的識別材料提供新的思路，為光學(xué)材料的在陰離子識別領(lǐng)域提供新的選擇。

31、本發(fā)明研究了三芳胺衍生物分子unta在dmf-dcm混合溶劑中能夠?qū)Ψx子特異性識別，加入氟離子的unta體系的圓二色吸收光譜強(qiáng)度增強(qiáng)15倍以上。并且unta在dmf-dcm混合溶劑中經(jīng)過紫外光照后變?yōu)榫G色，而unta+氟離子在有機(jī)溶劑中經(jīng)過紫外光照后變?yōu)榧t色，實(shí)現(xiàn)了對f離子的裸眼識別。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了在有機(jī)體系中手性超分子對f離子的雙重識別。

技術(shù)特征：

1.一種基于三芳胺的手性光敏分子對氟離子的雙重識別方法，為：利用圓二色光譜檢測手性三芳胺衍生物分子自組裝體在加入氟離子前后的強(qiáng)度變化，實(shí)現(xiàn)對f離子的隱性識別；或利用紫外光照，區(qū)分手性三芳胺衍生物分子自組裝體在加入氟離子前后的顏色變化，實(shí)現(xiàn)對f離子的顯性識別。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于三芳胺的手性光敏分子對氟離子的雙重識別方法包括如下步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述手性三芳胺衍生物分子自組裝體存在于混合溶劑中，所述混合溶劑為dmf/dcm，dmf與dcm的體積比為0.02-0.5：1。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟1）中，所述明顯增強(qiáng)為增強(qiáng)10倍以上。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述手性三芳胺衍生物分子自組裝體通過包括如下步驟的方法制備得到：

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述手性三芳胺衍生物分子為s或r-unta，其結(jié)構(gòu)式如下所示：

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述自組裝體與f離子的摩爾比為1:1-3。

8.手性三芳胺衍生物分子或手性三芳胺衍生物分子自組裝體在f離子檢測中的應(yīng)用。

9.一種f離子識別材料，為手性三芳胺衍生物分子或手性三芳胺衍生物分子自組裝體。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的f離子識別材料，其特征在于，所述手性三芳胺衍生物分子為s/r-unta。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供基于三芳胺的手性光敏分子對氟離子的雙重識別方法。利用獨(dú)特的超分子組裝體與非手性無機(jī)陰離子材料共組裝，實(shí)現(xiàn)了圓二色吸收光譜(CD)信號放大，對F離子隱性識別。同時(shí)在紫外光照條件下，含有F離子的超分子體系表現(xiàn)出與其他陰離子完全不同的顯色，對F離子顯性識別。

技術(shù)研發(fā)人員：劉鳴華,馬思佳
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國科學(xué)院化學(xué)研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6