《具有多重探测性能的双稀土有机框架材料及其制备方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《具有多重探测性能的双稀土有机框架材料及其制备方法.pdf（6页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN104045659A43申请公布日20140917CN104045659A21申请号201410256902122申请日20140611C07F5/00200601C09K11/06200601G01K11/32200601G01N21/8020060171申请人浙江大学地址310027浙江省杭州市西湖区浙大路38号72发明人崔元靖张格格邹文峰郁建灿杨雨王智宇钱国栋74专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人韩介梅54发明名称具有多重探测性能的双稀土有机框架材料及其制备方法57摘要本发明公开的具有生物温度与PH多重探测性能的双稀土有机框架材料，其组成为EUXTB。
2、1XLN，式中01X05，N13，L为同时含有苯二甲酸基团和吡啶二羧酸基团的有机配体。此双稀土有机框架材料通过水热法合成得到，该合成方法工艺简单，条件温和，原料易得，产率较高。产物同时具有稀土铕和铽的特征发光峰，两峰的强度比IEU/ITB与PH呈现良好的指数关系，能够对溶液PH值进行探测，PH范围为3975；在固定PH环境下，能够对温度变化进行响应，与温度呈现良好的线性关系，温度范围为2550。本发明材料具有生物温度与PH的探测能力，且响应速度快、灵敏度高、抗干扰能力强、有效实现自校准。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页。
3、说明书3页附图1页10申请公布号CN104045659ACN104045659A1/1页21一种具有多重探测性能的双稀土有机框架材料，其特征在于结构通式为EUXTB1XLN，式中01X05，N13，L为43,5间苯二甲酸2,6吡啶二羧酸、33,5间苯二甲酸2,6吡啶二羧酸、63,5间苯二甲酸2,4吡啶二羧酸或43,5间苯二甲酸2甲基3,5吡啶二羧酸。2制备权利要求1所述的具有多重探测性能的双稀土有机框架材料的方法，其特征在于步骤如下1将铕盐和铽盐按摩尔比1911溶解于去离子水中，配成总摩尔浓度为00102MOL/L的稀土金属盐溶液；2将有机配体与浓酸一起溶于去离子水或有机溶剂中配成配体溶液，有。
4、机配体与稀土离子摩尔总量相等，配体溶液中有机配体浓度为0001002MOL/L，浓酸与水或有机溶剂的体积比为00025001；所述的浓酸是质量浓度365的浓盐酸；3将步骤1的稀土金属盐溶液和步骤2的配体溶液置于反应釜中混合，密封后在80160下保温13天，自然冷却到室温，过滤，得到具有多重探测性能的双稀土有机框架材料。3根据权利要求2所述的具有多重探测性能的双稀土有机框架材料的制备方法，其特征在于所述的铕盐为硝酸铕、氯化铕或醋酸铕，所述的铽盐为硝酸铽、氯化铽或醋酸铽。4根据权利要求2所述的具有多重探测性能的双稀土有机框架材料的制备方法，其特征在于所述的有机配体是43,5间苯二甲酸2,6吡啶二羧。
5、酸、33,5间苯二甲酸2,6吡啶二羧酸、63,5间苯二甲酸2,4吡啶二羧酸或43,5间苯二甲酸2甲基3,5吡啶二羧酸。5根据权利要求2所述的双稀土有机框架材料的制备方法，其特征在于所说的有机溶剂为甲醇、乙醇、二氧六环、N，N二甲基甲酰胺、N，N二甲基乙酰胺、N，N二乙基乙酰胺和乙腈中任意一种或几种按任意比的混合。权利要求书CN104045659A1/3页3具有多重探测性能的双稀土有机框架材料及其制备方法技术领域0001本发明涉及一种双稀土有机框架材料及其制备方法，尤其涉及一种具有生物温度与PH多重探测性能的双稀土有机框架材料及其制备方法。背景技术0002温度与PH是两个常见并且非常重要的物理参。
6、数，对于它们的检测已经设计发明出了各式各样的仪器和材料。在温度探测领域，金属有机框架材料等材料所属的光学温度探测作为新型的温度探测方法，突破了传统的温度探测测量范围窄、反应速度慢等缺点，可以探测极低温环境或生物体内环境等特殊的环境，并且可通过荧光强度来反应温度，具有高灵敏度、高响应能力、抗电磁干扰、非接触测量等优势。细胞内的温度及PH对细胞内吞、神经信号传递细胞凋亡、离子输运等过程起着重要的调控作用。哺乳动物细胞的生存需要一定的温度和PH等条件，在特定温度范围和PH范围内进行探测从而对生理学及病理学过程进行研究具有重要的意义，如特定的细胞酸性环境可以起到激活酶的功能和蛋白质降解等作用，又如人体。
7、细胞温度最适宜为36左右。0003目前针对生物体细胞的探测，主要为新型荧光温度传感材料，有配合物、有机分子、无机玻璃，无机有机杂化材料等，而目前报道的温度及PH荧光传感材料都只具有单一的温度或者PH传感功能，不能同时对生物温度和PH进行探测。因此，制备具有生物温度与PH多重探测性能的双稀土有机框架材料能够在生物细胞领域发挥重要作用。发明内容0004本发明的目的是提供一种制备简易、探测灵敏的同时具有生物温度与PH多重探测性能的双稀土有机框架材料及其制备方法。0005本发明的具有多重探测性能的双稀土有机框架材料，其结构通式为EUXTB1XLN，式中01X05，N13，L为43,5间苯二甲酸2,6吡。
8、啶二羧酸、33,5间苯二甲酸2,6吡啶二羧酸、63,5间苯二甲酸2,4吡啶二羧酸或43,5间苯二甲酸2甲基3,5吡啶二羧酸。0006制备具有多重探测性能的双稀土有机框架材料的方法，包括以下步骤1将铕盐和铽盐按摩尔比1911溶解于去离子水中，配成总摩尔浓度为00102MOL/L的稀土金属盐溶液；2将有机配体与浓酸一起溶于去离子水或有机溶剂中配成配体溶液，有机配体与稀土离子摩尔总量相等，配体溶液中有机配体浓度为0001002MOL/L，浓酸与去离子水或有机溶剂的体积比为00025001；所述的浓酸是质量浓度365的浓盐酸；3将步骤1的稀土金属盐溶液和步骤2的配体溶液置于反应釜中混合，密封后在801。
9、60下保温13天，自然冷却到室温，过滤，得到具有多重探测性能的双稀土有机框架材料。0007本发明中，所述的铕盐可以为硝酸铕、氯化铕或醋酸铕，所述的铽盐可以为硝酸说明书CN104045659A2/3页4铽、氯化铽或醋酸铽。0008本发明中，所述的有机配体可以是43,5间苯二甲酸2,6吡啶二羧酸、33,5间苯二甲酸2,6吡啶二羧酸、63,5间苯二甲酸2,4吡啶二羧酸或43,5间苯二甲酸2甲基3,5吡啶二羧酸。0009本发明中，所述的有机溶剂可以为甲醇、乙醇、二氧六环、N，N二甲基甲酰胺、N，N二甲基乙酰胺、N，N二乙基乙酰胺和乙腈中任意一种或几种的任意比的混合。0010本发明的有益效果在于1、本发。
10、明使用的配体具有多羧酸的特点，合成出的框架材料中含有未配位的残余羧酸，羧基的去质子化受PH的影响，因而产生配体三重态的改变，从而产生了发光强度的变化，因此可以用来探测PH。PH探测的范围在3975，覆盖了大部分生物细胞的PH环境范围。此外，本发明的双稀土有机框架材料对温度的探测范围为2550。本发明的双稀土有机框架材料同时具有探测生物温度与PH的双重探测能力，可通过铕、铽特征峰的强度比与温度、PH之间的函数关系，实现自校准探测，具有高灵敏度、高响应的特点，克服了以往金属有机框架材料仅能够进行单一探测的缺陷，可以用于生物体内环境的检测。00112、与配合物或有机分子相比，本发明的双稀土有机框架材。
11、料具有较强的可设计性，包括拓扑结构可预测、孔道尺寸和结构可调、容易实现有机组分和无机组分后修饰等优势。00123、本发明的双稀土有机框架材料结晶程度高，稳定性好，制备方法简单，产率较高，因此本发明在生物细胞研究领域及医疗领域具有重要潜力。附图说明0013图1是IEU/ITB与PH的变化关系；图2是IEU/ITB与温度的变化关系。具体实施方式0014以下结合实施例进一步说明本发明。0015下述实例中所述的浓酸是质量浓度365的浓盐酸。0016实施例11将总摩尔量为005MMOL硝酸铕和硝酸铽溶解在1ML去离子水中，硝酸铕和硝酸铽的摩尔比为28，配成总摩尔浓度为005MOL/L的稀土金属盐溶液。0。
12、0172将005MMOL的43,5间苯二甲酸2,6吡啶二羧酸与40L浓酸一起溶解于8ML去离子水中得配体溶液，配体溶液中43,5间苯二甲酸2,6吡啶二羧酸的浓度为0006125MOL/L，浓酸与去离子水的体积比为0008。00183将步骤1的稀土金属盐溶液和步骤2的配体溶液置于25ML反应釜中混合，密封后在120的烘箱中保温2天，自然冷却到室温，过滤，得到双稀土有机框架材料EU0205TB0795L（L为43,5间苯二甲酸2,6吡啶二羧酸），产率为70。0019使用的配体L的最低激发三重态能级为25316CM1，它能够同时敏化TB3和EU3离子。获得的铕铽双稀土有机框架材料为无色透明晶体，在本。
13、文所述的有机溶剂及水中具有良好的稳定性，PH从390750变化过程中，产物在模拟人体生理液的悬浊液中颜色从黄说明书CN104045659A3/3页5色变化到绿色，IEU/ITB与PH呈现出很好的指数关系（IEU与ITB为两个离子分别的特征峰的发光强度，峰位分别为616NM与543NM），并可以用如下方程进行拟合IEU/ITB408403EXPPH/04704003758（见图1）。0020另外，PH一定的条件下，IEU/ITB与温度T呈现出很好的线性关系，这表明产物对温度非常敏感，是2550范围内理想的荧光温度传感材料。在PH为39时，IEU/ITB与温度T的线性关系可以用如下方程进行拟合IE。
14、U/ITB004041T003217（见图2）。0021实施例21将总摩尔量为02MMOL的氯化铕和氯化铽溶解在1ML去离子水中，氯化铕和氯化铽的摩尔比为19，配成总摩尔浓度为02MOL/L的稀土金属盐溶液。00222将02MMOL的33,5间苯二甲酸2,6吡啶二羧酸与100L浓酸一起溶解于10MLN，N二甲基乙酰胺中得配体溶液，配体溶液中33,5间苯二甲酸2,6吡啶二羧酸的浓度为002MOL/L，浓酸与有机溶剂N，N二甲基乙酰胺的体积比为001。00233将步骤1的稀土金属盐溶液和步骤2的配体溶液置于反应釜中混合，密封后在160的烘箱中保温3天，自然冷却到室温，过滤，得到无色透明晶体即为双稀。
15、土有机框架材料EU0103TB0897L（L为33,5间苯二甲酸2,6吡啶二羧酸），产率近70。0024使用的配体L的最低激发三重态能级能够同时敏化TB3和EU3离子。获得的铕铽双稀土有机框架材料为无色透明晶体，在本文所述的有机溶剂及水中具有良好的稳定性，PH从390750变化过程中，产物在模拟人体生理液的悬浊液中颜色从黄色变化到绿色，IEU/ITB与PH呈现出很好的指数关系，另外，PH在390750的条件下，IEU/ITB与温度T呈现出很好的线性关系。0025实施例31将总摩尔量为001MMOL的醋酸铕和醋酸铽溶解于1ML去离子水中，醋酸铕和醋酸铽的摩尔比为11，配成总摩尔浓度为001MOL。
16、/L的稀土金属盐溶液。00262将001MMOL的63,5间苯二甲酸2,4吡啶二羧酸与25L浓酸一起溶解于10MLN，N二甲基乙酰胺与乙醇11混合液中得配体溶液，配体溶液中有机配体浓度为0001MOL/L，浓酸与有机溶剂的体积比为00025。00273将步骤1的稀土金属盐溶液和步骤2的配体溶液置于反应釜中混合，密封后在80的烘箱中保温1天，自然冷却到室温，过滤，得到无色透明晶体即为双稀土有机框架材料EU0495TB0505L3（L为63,5间苯二甲酸2,4吡啶二羧酸），产率近70。0028使用的配体L的最低激发三重态能级能够同时敏化TB3和EU3离子。获得的铕铽双稀土有机框架材料为无色透明晶体，在本文所述的有机溶剂及水中具有良好的稳定性，PH从390750变化过程中，产物在模拟人体生理液的悬浊液中颜色从黄色变化到绿色，IEU/ITB与PH呈现出很好的指数关系，另外，PH在390750的条件下，IEU/ITB与温度T呈现出很好的线性关系。说明书CN104045659A1/1页6图1图2说明书附图CN104045659A。