一种机械变色芘基衍生物在指纹提取中的应用

本发明属于发光材料，具体涉及一种机械变色芘基衍生物在指纹提取中的应用。

背景技术：

1、潜在指纹是在手指接触表面时留下的具有独特回圈、螺纹和拱形印迹的印象。由于其独特性和个体化特征，指纹被广泛视为最强大的生物特征，并被广泛应用于身份验证和法医分析中。潜在指纹作为在犯罪现场无意间留下的痕迹，具有极高的法医学价值，已成为执法和法医机构用于定罪的重要工具。长期以来，指纹作为刑事侦查的关键证据发挥了重要作用。随着技术的进步，证据收集和分析的科学程序得到了显著提高。从潜在指纹样本中可以提取出基本的一级特征，如弓形、左环、右环和螺旋形等，这些特征肉眼可见，能够辅助进行视觉检查和手动匹配。此外，还有更加复杂的二级特征，包括脊端、分叉、钩形等。然而，由于证据质量可能较差，指纹脊线的污迹有时会导致这些特征难以有效提取，因此需要通过适当的重建和增强来消除虚假特征。三级特征则是最具决定性的，它们包括毛孔、线形、疤痕等，这些是指纹样本中永久性的特征。然而，由于分辨率的限制，提取这些特征存在一定难度。因此，开发高效且无害的试剂，用于在各种底物上可视化潜在指纹，对于刑事侦查具有重大意义。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对大环境对开发高效且无害的试剂，用于在各种底物上可视化潜在指纹的需求，提供了一种机械变色芘基衍生物在指纹荧光成像中的应用。该探针能对多种材质表面的潜在指纹形成清晰且辨识度极高的荧光成像。由此解决传统的指纹采集方法采集效率低、操作复杂，并且对采集的背景有一定的要求的技术问题。

2、本发明的另一目的是提供上述化合物的制备方法。

3、本发明的目的可以通过以下措施达到：

4、以4,4'-(芘-1,6-二基)二苯甲醛和4-(三氟甲基)苯乙腈为原料，通过knoevenagel缩合反应制备机械变色芘基衍生物，其反应式为：

5、

6、第二步：萃取，反应完毕，用良溶剂萃取冷却后的反应产物2～3次，收集有机相溶液，将收集的有机相溶液依次用饱和食盐水洗涤2～3次，然后用无水硫酸镁干燥，得反应粗产物与良溶剂的混合液；

7、第三步：提纯，将反应粗产物与良溶剂的混合液蒸馏至剩余少量溶剂，柱层析分离后旋蒸即得目标产物纯品。

8、本发明所使用的各种原料都是商品化试剂，价格低廉，中间体制备比较简单，并且热稳定性好，不需要特殊的保存条件；整体合成路线简单、产率较高、污染较少。

9、为了更好的制备机械变色芘基衍生物，优选的技术方案是，所述第一步中4,4'-(芘-1,6-二基)二苯甲醛和4-(三氟甲基)苯乙腈的摩尔比为1:1.5，溶剂为甲醇和四氢呋喃，反应温度为90℃，反应时间为24h。

10、为了提高反应物的萃取效率，优选的技术方案是，所述第二步中的良溶剂为四氢呋喃。

11、为了提高提纯效率，优选的技术方案是，柱层析用的溶剂为二氯甲烷和石油醚，二氯甲烷和石油醚的比例为1:1。

12、为了更好地将该类具有指纹显影性质的芘基衍生物推广应用，现提出该机械变色芘基衍生物在指纹提取中的应用。

13、本发明的优点和有益效果在于：

14、1、本发明提出了一种机械变色芘基衍生物，拓展了传统指纹显影的物质种类；该化合物在指纹荧光成像中具有较大发展潜力。

15、2、本发明以4,4'-(芘-1,6-二基)二苯甲醛和4-(三氟甲基)苯乙腈为原料，反应条件较温和，通过knoevenagel缩合反应制备了机械变色芘基衍生物，为指纹提取了新的物质。

16、3、本发明合成所使用的各种原料廉价易得，中间体制备简单且性能稳定，不需要特殊的保存条件；相关试剂和溶剂都是常用的商品化试剂，成本较低；整体合成路线简单，产率高，污染较小；该合成方法包括合成、萃取和提纯三个步骤，相对其他合成机械变色芘基衍生物简化了合成步骤，使该方法更易于工业化应用推广。

技术特征：

1.一种机械变色芘基衍生物在指纹提取中的应用，其特征在于，结构式为：

2.一种权利要求1所述的化合物的合成方法，其特征在于制备反应方程式如下：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，包括如下步骤：

4.如权利要求2所述的机械变色芘基衍生物的合成方法，其特征在于，第一步中4,4'-(芘-1,6-二基)二苯甲醛和4-(三氟甲基)苯乙腈的摩尔比为1∶2，溶剂为甲醇和四氢呋喃，反应温度为回流，反应时间为16～32h。

5.如权利要求2所述机械变色芘基衍生物的合成方法，其特征在于，4,4'-(芘-1,6-二基)二苯甲醛和4-(三氟甲基)苯乙腈的摩尔比为1∶1.5，溶剂为甲醇和四氢呋喃，反应温度为回流，反应时间为24h时，反应效率最高。

6.如权利要求2所述的机械变色芘基衍生物的合成方法，其特征在于，所述第二步中的良溶剂为四氢呋喃。

7.一种机械变色芘基衍生物的应用，其特征在于，如权利要求1所述的机械变色芘基衍生物在指纹提取中有重要应用。

8.如权利要求1所述的应用，其特征在于，将含有荧光探针的指纹粉轻轻压在含有潜在指纹的载体上，或者将含有荧光探针的指纹粉涂在含有潜在指纹的载体上，以使所述荧光探针的指纹粉与含有潜在指纹的载体接触。

9.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述荧光探针指纹粉中荧光探针的质量：中性氧化铝的质量＝1：20。

10.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述紫外光的波长为365nm。

技术总结本发明属于新材料荧光探针技术领域，公开了一种机械变色芘基衍生物在指纹提取中的应用。所述机械变色芘基衍生物作为荧光探针，高清摄像头的手机可以对光滑或粗糙表面染色的指纹在紫外灯激发下显示出高分辨率图像。本发明所设计的化合物合成路线简洁，所用原料成本合理，合成工艺简便，且反应产率较高。产物具有优异的热稳定性，无需特殊保存条件，整体合成效率高，具备较强的实际应用推广潜力。技术研发人员：王传增,薛增敏,刘凯月,王佳昊,张欣潼,赵文暄,陈淑海受保护的技术使用者：山东理工大学技术研发日：技术公布日：2024/11/18