[0026] 应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0027] 需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0028] 本公开提出了一种具有聚集诱导发光效应的化合物及制备方法与应用。该化合物不仅具有聚集诱导发光效应，而且对CN-检测具有较宽的线性范围、高灵敏度和良好的选择性等效果。
[0029] 本公开的一种典型实施方式，提供了一种具有聚集诱导发光效应的化合物，结构式如下：
[0030]
[0031] 本公开的另一种实施方式，提供了一种上述化合物的制备方法，其包括以中间体1为起始原料通过以下反应路线制备：
[0032]本发明提供该化合物的合成方法，该化合物的收率较高，可达90％。
[0033] 为巴比妥酸。
[0034] 该实施方式的一种或多种实施例中，其过程为：采用中间体1与巴比妥酸进行羟醛缩合反应后即可获得。
[0035] 该系列实施例中，羟醛缩合反应的条件为：在溶剂中加热回流反应。由于巴比妥酸本身具有酸性，因而可以无需添加酸性催化剂。
[0036] 该系列实施例中，中间体1与巴比妥酸的摩尔比为1:0.9～1.1。
[0037] 由于中间体1并没有产业化，因而本公开提供了一种由已经产业化的化合物作为原料进行制备，其合成路线如下：
[0038]
[0039] 其中，中间体1的合成过程可以参考：魏学健,张献,姚金水《. 新型双光子化合物3-(1-乙烯基呋喃)二苯并噻吩的合成及其光学性能》《合成化学》2010年第18卷第3期第348-351页。
[0040] 本公开的第三种实施方式，提供了一种检测传感器，上述化合物作为检测传感材料。经过实验发现，本公开制备的化合物具有聚集诱导发光效应，本公开制备的化合物可以作为检测传感材料。
[0041] 该实施方式的一种或多种实施例中，包括二甲基亚砜(DMSO)水溶液，化合物溶解在二甲基亚砜(DMSO)水溶液中。经过实验发现化合物在DMSO水溶液中的聚集诱导效应较好。其中，当DMSO水溶液中水的百分比为99％时，化合物在溶液中的聚集诱导效应最好，荧光强度与在纯DMSO溶剂中相比增加了12.9倍。
[0042] 本公开的第四种实施方式，提供了一种上述化合物或检测传感器在检测氰基阴离子中的应用。经过进一步的实验发现，本公开制备的化合物作为传感材料对检测CN-具有高灵敏度和良好的选择性，因而采用本公开制备的化合物检测CN-具有较好的效果。
[0043] 本公开的第五种实施方式，提供了一种检测氰基阴离子的方法，将待测试样加入至含有上述化合物的溶液中，采用紫外-可见光光谱或荧光光谱进行检测。
[0044] 该实施方式的一种或多种实施例中，采用荧光光谱检测时，检测波长为580～590nm。检测波长处于该范围下时，CCN-从0增加到30μM时，荧光(FL)强度显著降低。且检测限为21.6nM，线性浓度范围为0～30μM。
[0045] 为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本公开的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本公开的技术方案。
[0046] 实施例
[0047] 化合物的制备
[0048] 化合物的制备路线如下：
[0049]
[0050] 其中，中间体1的合成过程参考魏学健,张献,姚金水《.新型双光子化合物3-(1-乙烯基呋喃)二苯并噻吩的合成及其光学性能》《合成化学》2010年第18卷第3期第348-351页。
[0051] 以二苯并噻吩为原料,采用TiCl4促进的傅克反应得3-甲酰基二苯并噻吩(1)；将中间体1(0.3g，1.42mmol)和巴比妥酸(0.18g，1.42mmol)在重蒸的无水乙醇(10mL)中混合并回流搅拌5小时，然后将混合物冷却并抽滤，获得最终化合物(以下简称DTB)，用乙醇洗涤，真空干燥，得淡黄色固体(0.41g，收率90％)。1H NMR:(400MHz,DMSO–d6)δ＝11.44(s,1H),11.31(s,1H),9.18(s,1H),8.51(s,1H),8.37-8.42(m,2H),8.16(d,J＝8.0Hz,1H),
8.09-8.12(m,1H),7.57-7.59(m,2H)；FT–IR:(KBr,cm–1)ν＝3252(N–H),3014(C–H),1722(C＝O),1663(C＝C)；HRMS(ESI):m/z[M+H]+计算值:C17H11N2O3S:323.0490,实测值:323.0484。
[0052] 对制备的DTB分别进行聚集诱导效应(AIE)性能研究、氰根阴离子(CN-)检测，其结果分别如下：
[0053] DTB的AIE效应
[0054] 通过紫外光谱和荧光光谱研究DTB的AIE效应。如图1所示，在290nm和330nm之间的吸收峰被归为巴比妥酸和二苯并噻吩的π-π*电子跃迁。另外，DTB分子在395nm处显示出明显的吸收峰，这可归因于从二苯并噻吩到巴比妥酸的分子内电荷转移(ICT)。
[0055] 化合物DTB在纯DMSO溶剂以及在DMSO/H2O混合物中的荧光光谱如图2所示，由于水是不良溶剂，因此在DMSO溶剂中增加水的含量可以促进DTB的聚集，从而增强荧光强度。因此，通过增加水在DMSO和水的混合溶液中的百分比(水与DMSO的体积比，记为fw)来制备DTB的纳米聚集体。图3描绘了在不同fw下DTB的荧光强度和波长的变化趋势。
[0056] 如图2所示，DTB在纯DMSO溶剂(CDTB＝30μM)中荧光强度很弱，而DTB粉末发出强荧光，这些结果表明DTB具有强烈的AIE效应。此外，DTB在纯DMSO溶剂中的荧光强度(fw＝0％)非常弱。当fw小于80％时，DTB的荧光强度随着含水量的增加而降低。然而，当fw增加到90％时荧光强度开始增加。此外，荧光强度在fw＝99％时达到最大值，与在纯DMSO溶剂中的荧光强度(fw＝0％)相比增加了12.9倍。这些数据证明化合物DTB具有AIE效应。
[0057] 从图3可以看出，当fw从0％增加到99％时，DTB的发射峰从501.4nm红移到581.8nm。当DTB分子在高含水量下聚集时，发射峰红移可归因于π-π键的形成。当fw不超过
80％时，水含量增加引起混合溶剂的极性增加，分子内电荷转移增强，因而随着fw的增加荧光变弱。当fw达到90％，DTB分子开始聚集，产生纳米颗粒。由于DTB的聚集诱导效应，使其荧光显著增强。
[0058] DTB对阴离子的选择性和抗干扰性
[0059] 将一系列阴离子(F-，Cl-，Br-，I-，NO3-，AcO-，HCO3-，CO32-，SO42-，HSO4-和CN-等)分别加入到含有DTB(1mM)的溶液中，并测试其紫外光谱和荧光光谱。图4、5显示即使添加10当量其他常见阴离子(除CN-外)，DTB的紫外光谱和荧光光谱(λex＝400nm，λem＝582nm)也没有明显的变化。在存在CN-的情况下，DTB在395nm处的最大吸收峰降低，而在285nm处出现新的吸收峰，并且DTB在582nm处的荧光发射峰的强度显著降低。这种光谱变化表明DTB的化学结构发生了变化，因为CN-与DTB的亲核加成反应已经阻断了分子内电荷转移，从而影响了其光谱特性。
[0060] 为了进一步说明DTB作为检测CN-的高选择性荧光传感器的可行性。如图6所示，在99％DMSO水溶液中添加2.0当量的各种阴离子对传感器DTB进行抗干扰实验。结果表明，常见的阴离子对DTB检测CN-几乎没有影响，DTB可以作为CN-检测的荧光传感器，并具有优异的选择性和良好的抗干扰性。
[0061] DTB对CN-检测的研究
[0062] DTB在99％DMSO水溶液中加入不同浓度CN-的紫外光谱变化如图7所示，随着CN-的浓度从0增加到2.0当量，DTB在280nm、315nm、395nm处的吸收峰逐渐下降。这种变化过程表明DTB和CN-之间发生亲核加成反应，DTB的共轭体系被CN-破坏，并表明DTB和CN-之间的反应产生了新的复合物。
[0063] 通过荧光光谱法进一步研究了DTB在99％DMSO水溶液对不同浓度的CN-的检测性能。如图8所示，随着CN-浓度(0～2.0当量)增加，由于DTB的分子内电荷转移(ICT)被阻断，-在582nm处的荧光发射峰逐渐降低。图8中的插图是DTB在582nm处的荧光强度作为CN (0～
2.0当量)浓度的函数图。可以看出，当CCN-从0增加到30μM时，荧光强度显著降低。当CCN-大于
30μM时，荧光强度几乎保持不变，表明CN-在溶液中饱和，与DTB发生加成反应的计量数为1:
1。如图9所示，传感器DTB对CN-的检测限(DL)为21.6nM，线性浓度范围为0～30μM，远低于饮-
用水中CN的允许含量。
[0064] 以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
