CN112852411A - 一种化学发光组合物 - Google Patents

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Abstract

一种化学发光组合物，包括发光剂和氧化剂，所述氧化剂的溶剂为三醋酸甘油酯，发光剂的溶剂为柠檬酸正三丁酯和苯甲酸丁酯，其中的荧光剂采用一种有机蓝色荧光材料，该有机蓝色荧光材料作为其中的荧光剂可使荧光强度更高，发光持续时间更长。

Description

一种化学发光组合物
技术领域
本发明涉及化学发光组合物领域，特别是一种化学发光组合物。
背景技术
化学发光是指在某些化学物质反应过程中发出的可见光，化学发光原理自20世纪70年代被发现以来，经过近四十年的发展和研究，化学发光的技术日渐成熟，广泛应用于多个领域。在玩具工艺品中，通过化学反应方式发光的物体的制造早已众所周知，是基于两组分混合来产生的化学发光，发光之前需要两组分保持隔离，当需要发光时将两组分接触混合产生化学发光，两组分通常是氧化剂和发光剂，要求所选用的溶剂必须能充分相溶。
目前市场上的化学发光物用的都是苯甲酸酯类溶剂(DMP和DBP)，该类溶剂对人类的健康可能造成影响，其中邻苯二甲酸酯类由于存在潜在的致癌性，欧美等国家已经严格控制其使用。我国也已经制订了相关的法律和法规，将逐步淘汰邻苯二甲酸酯类在食品包装材料、医疗器具以及儿童玩具等方面使用。
现有的用于食品包装材料、医疗器具以及儿童玩具的绿色环保型化学发光组合物都有发光强度不足，发光时间过短的问题。
发明内容
为了克服以上现有技术中的不足或缺陷，本发明提供了一种既绿色环保又具备足够发光强度与发光时长的化学发光组合物。
本发明所采取的技术方案是：一种化学发光组合物，包括发光剂和氧化剂，氧化剂包含氧化物和溶剂A，发光剂包含荧光剂和溶剂B，所述溶剂B为柠檬酸三丁酯类和二丙二醇二甲醚，所述荧光剂为有机蓝色荧光材料，所述溶剂A为三醋酸甘油酯。
进一步地，所述发光剂按重量份计包括草酸酯100份、水杨酸钠0.01-0.05份和荧光剂1-1.5份，所述氧化剂按重量份计包括柠檬酸三丁酯类1-60份、二丙二醇二甲醚1-100份、体积分数为90％的双氧水2-5份和催化剂A 0.01-0.05份。
进一步地，所述有机蓝色荧光材料采用9-苯蒽-10硼酸酯和4,4＇-二溴二苯基二取代甲烷进行Suzuki偶联反应制得。
进一步地，所述发光剂和氧化剂的质量比为1：2-1：3。
进一步地，所述催化剂A为水杨酸钠或四丁基水杨酸铵。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种绿色环保型发光组合物，用绿色环保溶剂柠檬酸三丁酯类和二丙二醇二甲醚代替对人体有害的苯甲酸酯类溶剂，无毒无害，对人体健康不会产生不良影响，且取得了同样的发光效果，将其中的荧光剂用有机蓝色荧光材料进行替代，获得了更好的发光强度和发光时长。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为有机蓝色荧光材料的核磁图谱；
图2为有机蓝色荧光材料的质谱图。
具体实施方式
实施例1：
本实施例公开的一种化学发光组合物，包括发光剂和氧化剂，氧化剂包含氧化物和溶剂A，发光剂包含荧光剂和溶剂B，所述溶剂B为柠檬酸三丁酯类和二丙二醇二甲醚，所述荧光剂为有机蓝色荧光材料，所述溶剂A为三醋酸甘油酯。
进一步地，所述发光剂按重量份计包括草酸酯100份、水杨酸钠0.01-0.05份和荧光剂1-1.5份，所述氧化剂按重量份计包括柠檬酸三丁酯类1-60份、二丙二醇二甲醚1-100份、体积分数为90％的双氧水2-5份和催化剂A 0.01-0.05份。
进一步地，所述有机蓝色荧光材料采用9-苯蒽-10硼酸酯和4,4＇-二溴二苯基二取代甲烷进行Suzuki偶联反应制得。
进一步地，所述发光剂和氧化剂的质量比为1：2-1：3。
进一步地，所述催化剂A为水杨酸钠或四丁基水杨酸铵。
其中：
有机蓝色荧光材料的合成：
如图1、图2所示，将9-苯蒽-10硼酸酯1.5～6mmol，4,4＇-二溴二苯基二取代甲烷0.5～2mmol，催化剂四(三苯基)膦钯0.1～0.4mmol，甲苯20～80mL，乙醇5～20mL，K2CO311～44mmol(用5～20mL蒸馏水配成的溶液)，加入到反应瓶，氮气的保护下，在100～110℃回流12～24h进行Suzuki偶联反应；反应结束后，萃取，旋蒸，柱层析，重结晶得到有机蓝色荧光材料。
(1)发光剂的配制：
将3.75g双(2，4，5－三氯水杨酸正戊酯)草酸酯(CPPO)和0.075g有机蓝色荧光材料溶于柠檬酸三丁酯和苯甲酸丁酯的混合液中，搅拌至完全溶解，得到发光剂；其中，柠檬酸三丁酯和苯甲酸丁酯的质量比为6:4；草酸酯成分的质量百分浓度为15％，有机蓝色荧光材料的质量百分浓度为0.30％；
(2)氧化剂的配制：
将1.5g过氧化氢和0.0025g四丁胺水杨酸盐溶于三醋酸甘油酯中，搅拌，得到氧化剂；其中，过氧化氢的质量百分浓度为1.5％，四丁基胺盐的质量百分浓度为0.0025％。
(3)化学发光物的组合与测试
将步骤(1)中的发光剂和步骤(2)中的氧化剂混合(其中，发光剂与氧化剂的体积比为1:4，得到绿色环保的化学发光组合物，用TES-1330A照度仪贴近发光试管壁测得为330LUS，至完全熄灭持续时间约为4小时。
实施例2：
(1)发光剂的配制：
将2.5g双(2，4，5－三氯水杨酸正戊酯)草酸酯(CPPO)和0.06g有机蓝色荧光材料溶于柠檬酸三丁酯和苯甲酸丁酯的混合液中，搅拌至完全溶解，得到发光剂；其中，柠檬酸三丁酯和苯甲酸丁酯的质量比为6:4；草酸酯成分的质量百分浓度为10％，有机蓝色荧光材料的质量百分浓度为0.24％；
(2)氧化剂的配制
将2.5g过氧化氢和0.01g四丁胺水杨酸盐溶于三醋酸甘油酯中，搅拌，得到氧化剂；其中，过氧化氢的质量百分浓度为2.5％，四丁基胺盐的质量百分浓度为0.013％。
(3)化学发光物的组合与测试
将步骤(1)中的发光剂和步骤(2)中的氧化剂混合(其中，发光剂与氧化剂的体积比为1:1，得到绿色环保的化学发光组合物，用TES-1330A照度仪贴近发光试管壁测得为310LUS,至完全熄灭持续时间约为8小时。
实施例3：
(1)发光剂的配制：
将6g(2，4，5－三氯水杨酸正戊酯)草酸酯(CPPO)和0.16g二(苯乙炔基)蒽溶于柠檬酸三丁酯和苯甲酸丁酯的混合液中，搅拌至完全溶解，得到发光剂；其中，柠檬酸三丁酯和苯甲酸丁酯的质量比为7:2；草酸酯成分的质量百分浓度为6％，有机蓝色荧光材料的质量百分浓度为0.16％；
(2)氧化剂的配制：
将0.75g过氧化氢和0.04g四丁胺水杨酸盐，溶于三醋酸甘油酯中，搅拌，得到氧化剂；其中，过氧化氢的质量百分浓度为3.0％，四丁胺水杨酸盐的质量百分浓度为0.04％。
(3)化学发光物的组合与测试
将步骤(1)中的发光剂和步骤(2)中的氧化剂混合(其中，发光剂与氧化剂的体积比为4：1化学发光组合物，用TES-1330A照度仪贴近发光试管壁测得为300LUS,至完全熄灭持续时间约为12小时。
实施例4：
(1)发光剂的配制：
将3.75g双(2，4，5－三氯水杨酸正戊酯)草酸酯(CPPO)和0.075g 9,10(二乙炔基)蒽溶于柠檬酸三丁酯和苯甲酸丁酯的混合液中，搅拌至完全溶解，得到发光剂；其中，柠檬酸三丁酯和苯甲酸丁酯的质量比为6:4；草酸酯成分的质量百分浓度为15％，9,10(二乙炔基)蒽的质量百分浓度为0.30％；
(2)氧化剂的配制
将1.5g过氧化氢和0.0025g四丁胺水杨酸盐溶于三醋酸甘油酯中，搅拌，得到氧化剂；其中，过氧化氢的质量百分浓度为1.5％，四丁基胺盐的质量百分浓度为0.0025％。
(3)化学发光物的组合与测试
将步骤(1)中的发光剂和步骤(2)中的氧化剂混合(其中，发光剂与氧化剂的体积比为1:4，得到绿色环保的化学发光组合物，用TES-1330A照度仪贴近发光试管壁测得为300LUS，至完全熄灭持续时间约为3小时。
实施例5：
(1)发光剂的配制：
将2.5g双(2，4，5－三氯水杨酸正戊酯)草酸酯(CPPO)和0.06g 9,10(二乙炔基)蒽溶于柠檬酸三丁酯和苯甲酸丁酯的混合液中，搅拌至完全溶解，得到发光剂；其中，柠檬酸三丁酯和苯甲酸丁酯的质量比为6:4；草酸酯成分的质量百分浓度为10％，9,10(二乙炔基)蒽的质量百分浓度为0.24％；
(2)氧化剂的配制
将2.5g过氧化氢和0.01g四丁胺水杨酸盐溶于三醋酸甘油酯中，搅拌，得到氧化剂；其中，过氧化氢的质量百分浓度为2.5％，四丁基胺盐的质量百分浓度为0.013％。
(3)化学发光物的组合与测试
将步骤(1)中的发光剂和步骤(2)中的氧化剂混合(其中，发光剂与氧化剂的体积比为1:1，得到绿色环保的化学发光组合物，用TES-1330A照度仪贴近发光试管壁测得为280LUS,至完全熄灭持续时间约为6小时。
实施例6：
(1)发光剂的配制：
将6g(2，4，5－三氯水杨酸正戊酯)草酸酯(CPPO)和0.16g二(苯乙炔基)蒽溶于柠檬酸三丁酯和苯甲酸丁酯的混合液中，搅拌至完全溶解，得到发光剂；其中，柠檬酸三丁酯和苯甲酸丁酯的质量比为7:2；草酸酯成分的质量百分浓度为6％，9,10(二乙炔基)蒽的质量百分浓度为0.16％；
(2)氧化剂的配制：
将0.75g过氧化氢和0.04g四丁胺水杨酸盐，溶于三醋酸甘油酯中，搅拌，得到氧化剂；其中，过氧化氢的质量百分浓度为3.0％，四丁胺水杨酸盐的质量百分浓度为0.04％。
(3)化学发光物的组合与测试
将步骤(1)中的发光剂和步骤(2)中的氧化剂混合(其中，发光剂与氧化剂的体积比为4：1化学发光组合物，用TES-1330A照度仪贴近发光试管壁测得为250LUS,至完全熄灭持续时间约为9小时。
以上实施例说明，在荧光剂由9,10-(二乙炔基)蒽替换为有机蓝色荧光材料后，发光强度提升了约10％，且发光时间延长了约30％，且有机蓝色荧光材料与绿色环保的溶剂结合效果优异，其本身也是无毒绿色的化合物，符合绿色环保的化学发光组合物。
表一 实施例1-6数据记录表
Figure BDA0002292566450000071

Claims (5)

1.一种化学发光组合物，包括发光剂和氧化剂，所述氧化剂包含氧化物和溶剂A，所述发光剂包含荧光剂和溶剂B，其特征在于，所述溶剂B为柠檬酸三丁酯类和二丙二醇二甲醚，所述荧光剂为有机蓝色荧光材料，所述溶剂A为三醋酸甘油酯。
2.根据权利要求1所述的一种化学发光组合物，其特征在于，所述有机蓝色荧光材料采用9-苯蒽-10硼酸酯和4,4＇-二溴二苯基二取代甲烷进行Suzuki偶联反应制得。
3.根据权利要求1所述的一种化学发光组合物，其特征在于，所述发光剂按重量份计包括草酸酯100份、水杨酸钠0.01-0.05份和荧光剂1-1.5份，所述氧化剂按重量份计包括柠檬酸三丁酯类1-60份、二丙二醇二甲醚1-100份、体积分数为90％的双氧水2-5份和催化剂A0.01-0.05份。
4.根据权利要求1或3所述的一种化学发光组合物，其特征在于，所述发光剂和氧化剂的质量比为1：2-1：3。
5.根据权利要求3所述的一种化学发光组合物，其特征在于所述催化剂A为水杨酸钠或四丁基水杨酸铵。
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