本發(fā)明涉及工業(yè)分析檢測，尤其涉及一種橙黃決明素衍生物及其制備方法與應用。

背景技術(shù)：

1、聚硅氧烷，是一類含有高能化學鍵-si-o-為主鏈的有機硅聚合物，含有多種化學結(jié)構(gòu)，且兼具有機聚合物及無機功能材料雙重特性。不同結(jié)構(gòu)的聚硅氧烷具有多種表觀形態(tài)，如：晶體、液體、橡膠和樹脂等多種聚集狀態(tài)。事實上，根據(jù)si相連的有機基團數(shù)量與si原子數(shù)量的比值(r/si)，可大致判斷硅氧單體的平均觀能度和體系交聯(lián)程度，進而可判斷其聚集狀態(tài)，如：r/si<0.9時，此時聚硅氧烷呈現(xiàn)凝膠狀態(tài)；0.9<r/si<1.9時，聚硅氧烷呈現(xiàn)樹脂狀態(tài)；當1.9<r/si<1.99時，聚硅氧烷呈現(xiàn)彈性體狀態(tài)；當2.0<r/si<3.0時，此時聚硅氧烷為硅油狀態(tài)。因其分子結(jié)構(gòu)多樣，聚集狀態(tài)也呈現(xiàn)出多樣性，其產(chǎn)品種類繁多，其中，硅油廣泛應用于化妝品、紡織和醫(yī)藥等行業(yè)。聚硅氧烷的粘度與聚硅氧烷在材料表面(介質(zhì)表面)的使用效果密切相關(guān)，粘度過低時，稠度下降，流動性過大，聚硅氧烷難以在表面形成有效的屏蔽修飾層，但是，刷涂性提高；粘度過高時，稠度上升，粘膩感驟增，流動性下降，但是，在表面可以形成有效的附著層，可以提升涂覆的致密連續(xù)性。合理的聚硅氧烷粘度不僅可以控制聚硅氧烷的流動性，還能有效提升聚硅氧烷在表面的附著度以及涂覆性。此外，適宜的聚硅氧烷稠度還能有效提升交聯(lián)效果，在表面形成致密的保護層，有利于提升基體材料的修飾效果。因此，聚硅氧烷粘稠度的控制至關(guān)重要。

2、微區(qū)粘度是一種能夠反應流體抵抗形變或阻止相鄰流體層相對流動的性質(zhì)，其相對大小與聚硅氧烷在材料表面(介質(zhì)表面)的展開、涂覆、浸潤以及滲透有著密切關(guān)聯(lián)性。聚硅氧烷稀稠度的變化往往是內(nèi)在的，表觀難以精確定義。在工業(yè)產(chǎn)品檢測技術(shù)領(lǐng)域，傳統(tǒng)的聚硅氧烷粘度測量基本都是借助于各類粘度計進行測量。

3、粘度計進行粘度測量的過程是通過旋轉(zhuǎn)剪切測量其相鄰流體層的流動狀態(tài)，但對于含有大量假塑性流體的聚硅氧烷組分難以發(fā)揮效能，且需要大量體積的試樣才可實現(xiàn)，并且，在測試過程中也會破壞聚硅氧烷的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，不利于微觀粘度的測量。為了在不破壞聚硅氧烷內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下實現(xiàn)快捷的微區(qū)粘度原位測量，為聚硅氧烷的稀稠工藝調(diào)配，尤其是聚硅氧烷的展開、潤濕、滲透等性能的優(yōu)化提供較為直觀的數(shù)據(jù)支撐，亟待開發(fā)出更高效和分子級的測量方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種橙黃決明素衍生物及其制備方法與應用，其目的是解決現(xiàn)有技術(shù)難以對聚硅氧烷的微區(qū)粘度進行精確測量的技術(shù)問題。

2、為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供了一種橙黃決明素衍生物，所述橙黃決明素衍生物的結(jié)構(gòu)式如式1所示：

4、

5、本發(fā)明提供了上述橙黃決明素衍生物的制備方法，包括以下步驟：

6、將4-羥基壬烯醛溶液、堿類化合物溶液和橙黃決明素溶液混合后進行脫水縮合反應即得橙黃決明素衍生物；

7、4-羥基壬烯醛、堿類化合物和橙黃決明素的摩爾比為0.1～3:0.1～10:1。

8、進一步的，所述脫水縮合反應的反應溫度為80～120℃，脫水縮合反應的反應時間為1～48h。

9、進一步的，所述4-羥基壬烯醛溶液所使用的溶劑包括甲醇、四氫呋喃、乙腈、乙醇、n,n-二甲基甲酰胺、乙酸乙酯和二甲基亞砜中的一種或幾種；

10、所述4-羥基壬烯醛溶液的濃度為0.1～3mol/l。

11、進一步的，所述堿類化合物溶液所使用的溶劑包括甲醇、乙醇、乙腈、四氫呋喃、n,n-二甲基甲酰胺、乙酸乙酯和二甲基亞砜中的一種或幾種；

12、所述堿類化合物溶液的濃度為0.1～10mol/l。

13、進一步的，所述堿類化合物溶液中的堿類化合物包括三乙醇胺、三乙胺、4-二甲氨基吡啶、三乙烯二胺、二氮雜二環(huán)、二甲胺、哌啶、吡啶、三甲胺、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸銫、碳酸鉀、碳酸氫鉀、碳酸鈣和氫氧化鎂中的一種或幾種。

14、進一步的，所述橙黃決明素溶液所使用的溶劑包括甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、正丁醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇和1,3-丁二醇中的一種或幾種；

15、所述橙黃決明素溶液的濃度為1～5mol/l。

16、本發(fā)明還提供了上述橙黃決明素衍生物在聚硅氧烷粘度測量中的應用。

17、經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

18、(1)本發(fā)明提供的橙黃決明素衍生物是基于決明子中草藥提取物橙黃決明素進一步接枝天然小分子抑制劑(即4-羥基壬烯醛)而得，共軛偶聯(lián)多個單雙鍵交替結(jié)構(gòu)的橙黃決明素衍生物可以更好的感應微區(qū)粘度的變化，該橙黃決明素衍生物能夠在550～850nm波長范圍內(nèi)釋放出強烈熒光，發(fā)射波長為典型的紅光，視覺敏感，較好的可視化效果，ph穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性均較好，同時，stokes位移在低粘度的純化水中達到131nm，在高粘度的丙三醇中也達到了102nm，大stokes位移可以有效避免自發(fā)熒光的干擾。

19、(2)本發(fā)明提供的橙黃決明素衍生物采用一步法制得，所需原料均為天然產(chǎn)物，綠色環(huán)保且可降解，整體制備成本低，最終所得產(chǎn)物的產(chǎn)率也較高，后處理過程簡單，對精密昂貴設(shè)備無依賴，適合規(guī)?；苽浼肮I(yè)化應用，同時，應用量為毫克級，使用量極低，可充分降低應用成本。

20、(3)本發(fā)明提供的橙黃決明素衍生物對粘度具有較高靈敏度(粘度敏感系數(shù)為0.69)，在不同的粘度下能夠?qū)崿F(xiàn)不同程度的可旋轉(zhuǎn)程度，無需依托旋轉(zhuǎn)剪切機械應力檢測粘度的大小，可通過釋放的表觀光信號大小從分子級角度實現(xiàn)對聚硅氧烷粘度的檢測，非常適合用于假塑性流體粘度的測量，該橙黃決明素衍生物呈現(xiàn)出柔性大共軛化學結(jié)構(gòu)，在多組分復雜的聚硅氧烷中依舊能穩(wěn)定存在，化學結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不易受到聚硅氧烷中的多組分硅氧烷分子干擾，在多種極性的溶液中均能較好的保持光信號釋放強度，具有較好的光穩(wěn)定性，非常適合用于含有大量假塑性流體的聚硅氧烷粘度的原位檢測。

技術(shù)特征：

1.一種橙黃決明素衍生物，其特征在于，所述橙黃決明素衍生物的結(jié)構(gòu)式如式1所示：

2.權(quán)利要求1所述的橙黃決明素衍生物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述脫水縮合反應的反應溫度為80～120℃，脫水縮合反應的反應時間為1～48h。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述4-羥基壬烯醛溶液所使用的溶劑包括甲醇、四氫呋喃、乙腈、乙醇、n,n-二甲基甲酰胺、乙酸乙酯和二甲基亞砜中的一種或幾種；

5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的制備方法，其特征在于，所述堿類化合物溶液所使用的溶劑包括甲醇、乙醇、乙腈、四氫呋喃、n,n-二甲基甲酰胺、乙酸乙酯和二甲基亞砜中的一種或幾種；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述堿類化合物溶液中的堿類化合物包括三乙醇胺、三乙胺、4-二甲氨基吡啶、三乙烯二胺、二氮雜二環(huán)、二甲胺、哌啶、吡啶、三甲胺、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸銫、碳酸鉀、碳酸氫鉀、碳酸鈣和氫氧化鎂中的一種或幾種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4或6所述的制備方法，其特征在于，所述橙黃決明素溶液所使用的溶劑包括甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、正丁醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇和1,3-丁二醇中的一種或幾種；

8.權(quán)利要求1所述的橙黃決明素衍生物在聚硅氧烷粘度測量中的應用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于工業(yè)分析檢測技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明提供了一種橙黃決明素衍生物及其制備方法與應用。所述橙黃決明素衍生物的制備方法包括以下步驟：將4?羥基壬烯醛溶液、堿類化合物溶液和橙黃決明素溶液混合后進行脫水縮合反應即得橙黃決明素衍生物。本發(fā)明提供的橙黃決明素衍生物能夠在450～550nm的外部光源激發(fā)下，在550～850nm波長范圍內(nèi)釋放出強烈熒光，將其加入聚硅氧烷中，通過能夠觀察到的光信號強度判斷其粘度的相對大小。在不破壞聚硅氧烷內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下原位實現(xiàn)對聚硅氧烷粘度的測量，使聚硅氧烷的粘度控制更為便捷、快速、高效。

技術(shù)研發(fā)人員：徐靈峰,劉欣雅,韓翼澤,黃艷蓉,鄧欣敏,曾莉麗,歐陽婷,趙紫凝
受保護的技術(shù)使用者：井岡山大學
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/8/20