一種1,3-二取代馬來酰亞胺化合物及其作為表面活性劑臨界膠束濃度熒光探針的應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開1,3-二取代馬來酰亞胺化合物在作為表面活性劑臨界膠束濃度熒光探針中的應(yīng)用。所述1,3-二取代馬來酰亞胺化合物具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光特性，可以豐富用于熒光點亮探針法檢測表面活性劑CMC的化合物種類；本發(fā)明所述1,3-二取代馬來酰亞胺化合物檢測CMC靈敏度高，比已知的具有類似性能的化合物能更好地適用于陰離子型表面活性劑CMC的檢測，拓展了熒光點亮探針法的適用領(lǐng)域；本發(fā)明所述的方法為實際應(yīng)用提供了一種簡單、靈敏、快速測定CMC近似值的方法，該方法類似于用pH試紙測定pH近似值的方法，但比pH試紙法具有更高的靈敏度，本發(fā)明的檢測方法與用物理方法——電導(dǎo)率法測出來的CMC值非常接近。
【專利說明】-種1,3-二取代馬來酰亞胺化合物及其作為表面活性劑 臨界膠束濃度熒光探針的應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及表面活性劑分析【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種1，3-二取代馬來酰亞胺化 合物及其作為表面活性劑臨界膠束濃度熒光探針的應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 表面活性劑具有多種特性，如潤濕、乳化、發(fā)泡、溶解、分散、洗滌、耐腐蝕、抗靜電 等，被廣泛應(yīng)用于多種領(lǐng)域，如藥物化學(xué)、合成化學(xué)、材料科學(xué)、生物學(xué)等。在一定的濃度下， 即臨界膠束濃度（critical micelle concentration, CMC)下，表面活性劑開始形成熱力 學(xué)穩(wěn)定的膠束，同時，各種性質(zhì)發(fā)生顯著的變化。因此，CMC的測定在實際應(yīng)用中具有非常 重要的意義，它是物理化學(xué)和分析化學(xué)研究的一個熱點。目前發(fā)展的CMC測定方法是利用 濃度達(dá)到CMC時表面活性劑溶液物理性質(zhì)的突變來確定CMC值。通過熒光探針在濃度達(dá)到 CMC時其熒光性質(zhì)的突變來確定CMC值的方法具有操作簡單、靈敏度高、成本低等優(yōu)點，因 此備受多種研究領(lǐng)域的關(guān)注。
[0003] CMC熒光測定法是基于有機熒光探針在濃度大于CMC的表面活性劑溶液中和在濃 度小于CMC的表面活性劑溶液中具有明顯不同的熒光性質(zhì)來測定的。在濃度小于CMC時， 表面活性劑常常以單體存在；在濃度等于CMC時，表面活性劑的單體開始形成膠束，形成的 膠束和單體之間存在動態(tài)平衡。有膠束存在時，有機熒光探針趨向于優(yōu)先溶解或包含在這 些膠束的內(nèi)部疏水區(qū)，并且顯示出與在表面活性劑低濃度(濃度低于CMC)溶液中明顯不同 的熒光性質(zhì)，如熒光強度、發(fā)射波長、發(fā)射光譜振動結(jié)構(gòu)等性質(zhì)。在這些基于不同熒光性質(zhì) 突變的探針中，只有基于熒光強度突變的熒光探針具有直觀性，可以發(fā)展成為快速檢測CMC 值的指示劑，其測定原理類似pH值指示劑檢測pH的原理，但比pH值更靈敏，因為熒光變化 更靈敏、更具有特異性。
[0004] 但現(xiàn)有的基于熒光強度變化的熒光探針只有少量報道，發(fā)明人最近合成及報道的 五取代四氫嘧啶類化合物可以用于快速檢測CMC值（中國發(fā)明專利CN103411961 A; RSC Chem. Comm. 2013,50: 1107-1109;美國專利 US 2014 0051855 A1)，而其它報道的探針 均不能用于快速檢測CMC值。這是因為，在我們研究之前的基于熒光強度變化的CMC探針是 由熒光強度最弱的突變點來確定CMC值，屬于熒光關(guān)閉（fluorescence turn-off )測定方 法，而我們報道的五取代四氫嘧啶類化合物是通過熒光強度最強的突變點來確定CMC值， 屬于突光點亮（fluorescence turn-on)的測定方法，突光點亮的測定方法比突光關(guān)閉的方 法靈敏。但由于表面活性劑的結(jié)構(gòu)多樣，我們合成的五取代四氫嘧啶類化合物只適用于部 分表面活性劑CMC值的測定，因此還需要發(fā)展更多的適合于快速檢測CMC值的探針。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可以作為表面活性劑臨界膠 束濃度熒光探針的1，3-二取代馬來酰亞胺化合物。
[0006] 本發(fā)明同時公開一些新結(jié)構(gòu)的1，3-二取代馬來酰亞胺化合物。
[0007] 本發(fā)明的上述目的通過如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)： 1，3-二取代馬來酰亞胺化合物在作為表面活性劑臨界膠束濃度熒光探針中的應(yīng)用，所 述1，3-二取代馬來酰亞胺化合物具有如式（I )所示結(jié)構(gòu)：

【權(quán)利要求】
1. 1，3-二取代馬來酰亞胺化合物在作為表面活性劑臨界膠束濃度熒光探針中的應(yīng)用， 其特征在于，所述1，3-二取代馬來酰亞胺化合物具有如式（I )所示結(jié)構(gòu)：
(I) 其中，R1選自間位或?qū)ξ蝗〈腃5~6芳香基、或非取代的C9~ 18稠環(huán)芳香基；R1中，取代 基為Cn的燒基、CV3的燒氧基、1?素、氛基或二氣甲基； R2選自（V8的鏈狀脂肪基、C6~8的環(huán)狀脂肪基或帶有C 5~6芳香環(huán)或C5~6芳香雜環(huán)取代基 的cr4的鏈狀脂肪基。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述應(yīng)用，其特征在于，把所述1，3-二取代馬來酰亞胺化合物配制 成突光指示劑或試劑盒。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述應(yīng)用，其特征在于，當(dāng)把所述1，3-二取代馬來酰亞胺化合物配 制成熒光指示劑時，包括如下步驟：
51. 用溶劑將所述1，3-二取代馬來酰亞胺化合物配制成濃度為2~5mM的儲備液；
52. 將待測表面活性劑用稀釋液配制成濃度為1~20 mM的樣品液； 53. 25~40°C下，加入不同體積的按步驟S2.制備得到的表面活性劑樣品液于不同的 容量瓶中，再在各個容量瓶中加入相同體積按步驟S1.制備得到的熒光指示劑儲備液，然 后采用稀釋液進(jìn)行定容，得到表面活性劑濃度為〇. 1~19禮、1，3-二取代馬來酰亞胺化合物 濃度為2~50 μ Μ的檢測液；且檢測液中，用于溶解所述1，3-二取代馬來酰亞胺化合物的 溶劑的體積小于的檢測液體積的2%，將檢測液靜置5~25分鐘后，在波長為20(T400 nm的紫 外燈下觀察熒光強度從無熒光到最強熒光的突變過程，對應(yīng)熒光強度最強點處的突變點檢 測溶液所含表面活性劑濃度即為表面活性劑的臨界膠束濃度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述應(yīng)用，其特征在于，當(dāng)把所述1，3-二取代馬來酰亞胺化合物配 制成試劑盒時，包括如下步驟：
51. 用溶劑將所述1，3-二取代馬來酰亞胺化合物配制成檢測CMC的試劑盒，熒光化合 物在檢測液中的濃度為2~50 μ Μ ;
52. 將待測表面活性劑用稀釋液配制成濃度為1~20 mM的樣品液； 53. 25~40°C下，在由S1制得的檢測CMC的試劑盒中，加入不同體積由S2制備得到 的表面活性劑樣品液，用稀釋劑稀釋至刻度，搖勻，制備得到表面活性劑濃度為0. l~19mM， 1，3-二取代馬來酰亞胺化合物濃度為2~50 μ Μ的檢測液，且檢測液中，用于溶解所述 1，3-二取代馬來酰亞胺化合物的溶劑的體積小于的檢測液體積的2%，將檢測液靜置5~25 分鐘后，在波長為20(T400 nm的紫外燈下觀察熒光強度從無熒光到最強熒光的突變過程， 對應(yīng)熒光強度最強點處突變點檢測溶液所含表面活性劑濃度即為表面活性劑的臨界膠束 濃度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述應(yīng)用，其特征在于，所述稀釋劑為水、鹽溶液或緩沖溶液； 所述鹽溶液為含氯化鈉、氯化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、磷酸鈉、磷酸鉀中的任意一種或幾種的溶 液； 所述緩沖溶液為含磷酸及其鉀鹽或鈉鹽、檸檬酸及其鉀鹽或鈉鹽、碳酸及其鉀鹽或鈉 鹽、醋酸及其鉀鹽或鈉鹽、巴比妥酸及其鉀鹽或鈉鹽、三羥甲基氨基甲烷中的任意一種或幾 種的溶液。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述應(yīng)用，其特征在于，所述溶劑為甲醇、乙醇、四氫呋喃、二甲 亞砜、N，N-二甲基甲酰胺、乙腈、水的一種或幾種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述應(yīng)用，其特征在于，所述表面活性劑為陰離子型表面 活性劑。
8. -種1，3-二取代馬來酰亞胺化合物，其特征在于，具有如式（I )所示結(jié)構(gòu)： (I)
其中，R1選自間位或?qū)ξ蝗〈腃5~6芳香基、或非取代的C9~ 18稠環(huán)芳香基；R1中，取代 基為Cn的燒基、CV3的燒氧基甲、1?素、氛基或二氣甲基； R2選自（V8的鏈狀脂肪基、C6~8的環(huán)狀脂肪基或帶有C 5~6芳香環(huán)或C5~6芳香雜環(huán)取代基 的CV4的鏈狀脂肪基； 且當(dāng)R1為對甲基苯基時，R2不為正丁基。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述1，3-二取代馬來酰亞胺化合物，其特征在于，R1選自對甲基苯 基，鄰甲基苯基，對氟苯基，對氯苯基，對溴苯基，間三氟甲基苯基，對甲氧基苯基，對氰基苯 基，喹啉基； R2選自正丁基，環(huán)己基，乙基噻吩基。
10. 權(quán)利要求8所述1，3-二取代馬來酰亞胺化合物的制備方法，其特征在于，包括如下 步驟： 以下物質(zhì)用量按毫摩爾份數(shù)計算： (1) 在l~10mL的有機溶劑中，加入1份式（II)化合物和1份式(III)化合物，在(T60°C 下攪拌1(Γ60分鐘； (2) 在步驟（1)的反應(yīng)液中加入4~6份的式(IV)化合物，在2(Tl00°C下攪拌18小時~2 天，分離純化得到所述1，3-二取代馬來酰亞胺化合物；
所述有機溶劑為醇、苯、甲苯、己烷、鹵代烴、醚、N，N-二甲基甲酰胺、二甲亞砜或乙腈中 的一種或幾種。
【文檔編號】C07D409/06GK104193666SQ201410368738
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】朱秋華, 劉叔文 申請人:南方醫(yī)科大學(xué)