一种二芳基乙烯类化合物在指印荧光显色中的应用的制作方法

文档序号:21189248发布日期:2020-06-20 18:21阅读:464来源:国知局
一种二芳基乙烯类化合物在指印荧光显色中的应用的制作方法

本发明涉及新材料领域,更具体地,涉及一种二芳基乙烯类化合物在指印荧光显色中的应用。



背景技术:

凸起脊纹和凹陷沟纹所形成的复杂图案是人体末端部分的波纹状皮肤的特征。这种由凸起脊纹和凹陷沟纹所形成的复杂图案在个体出生后保持不变,不仅不同的人具有不同的图案,而且不同的手指也具有不同的图案。当手指与一个物体的表面接触,水性外分泌物如汗液和油性物质如皮脂可以转移并沉积在物体表面,从而形成指纹。因此,指纹代表皮肤凸起脊纹的接触压痕。因为凸起脊纹图案的复杂性,独特性和稳定性,通过凸起脊纹形成的指纹已经并且仍然被认为是法医学中最好的个体识别依据。自从19世纪晚期首次使用指纹用于个体鉴定以来,指纹已成为刑事调查和个体识别的完善标志。

一般来说,三种类型的指纹证据在犯罪现场很常见,包括压痕指纹,可见指纹和潜在指纹。其中,潜在指纹是犯罪现场最常见的,即肉眼无法明显看出它们。然而,使用某些技术可以使潜在指纹显现。如果使指纹残留物和下面的基底之间产生明显的对比度,则可以提取出指纹。如果遗留在犯罪现场的潜在指纹不能通过有效的方法清晰地提取出来,那么指纹分析和个体识别将难以实现。因此,潜在指纹显色对于协助刑事调查和个人识别至关重要。

在过去的一个世纪中,已经研究了许多提取指纹的方法,包括光学、物理和化学方法。其中,粉末喷粉、氰基丙烯酸酯发烟、硝酸银法、茚三酮法、1,8-二氮杂芴-9-酮法和小颗粒试剂法,由于其切实可行性而被最广泛使用。然而,这些传统的开发方法仍具有诸多缺点。例如,显影操作通常涉及加热、漂洗等操作,不仅耗时长,还对检材和指纹具有一定破坏性,显影的对比度、灵敏度和选择性低,并且显影剂的毒性高。随后,各种荧光材料、上转换纳米粒子(ucnp)、金属有机骨架、量子点(qd)、金纳米粒子、碳量子点(cd)和半导体聚合物量子点已被报道用于lfps的显色,因为与传统方法相比,选择性更高,对比度更高,背景干扰更低。然而,这些材料也有一些缺点。例如,ucnp材料通常使用昂贵的稀土金属材料。qd通常使用有毒的重金属离子,如ge2+、cu2+和mn4+。此外,qd或cds溶液法通常需要更长的孵育时间以获得更高的对比度(15分钟至数小时)。最近,已经开发了诸如电化学发光和免疫检测等新技术,用于高度选择性地对潜在指纹进行显色。然而,这两种技术的实际操作相对复杂,从而影响了它们在犯罪现场的实际应用。

近些年也有一些关于aie材料(aie粉末和aie纳米粒子)用于指纹荧光显色的报道,但是,aie材料在实际应用中也存在一些局限性。aie粉末的缺点:1)需要更多剂量的染料;2)可能在毛刷轻扫的过程中破坏指纹细节;3)不可避免的粉尘会危害检查员的身体健康。aie纳米粒子的缺点:1)常用的二元溶剂ch3cn/h2o或etoh/h2o,有机溶剂容易引起指纹损伤;2)显影剂的制备很麻烦,因为不同的底物通常需要不同的溶剂比例,这不利于实际应用;3)这种纳米颗粒不稳定,易于聚集沉淀,不利于长期保存;4)仅适用于受限制的基材,通常为玻璃、铝箔、不锈钢。此外,大多数荧光材料,包括aie纳米颗粒和aie粉末,都处于亮态模式。亮态模式探针的缺点:1)难以观察指纹是否完全显色;2)显影后需要后处理,例如用水或空气去除多余的染料;3)过量的染料容易扰乱指纹细节。因此,迫切需要寻求一种简单、高效、安全的方法对潜在指纹进行显色,同时还需要具有高对比度,高分辨率,高灵敏度和选择性以及低毒性。

专利cn110702653a公开了一种具有aie性质的分子用于指纹荧光成像检测,该分子具有两亲性,在荧光指印成像中相比于脂溶性的化合物具有很多突出的优势,比如其成像过程更简单,无需额外在两相体系中形成aie粒子,也无需额外配置不同浓度的溶液。采用该类分子作为汗潜指纹荧光显色剂,虽然可以较为迅速地对部分具有光滑表面如不锈钢、锡箔纸、玻璃等检材上留下的指纹进行荧光显色成像,但对于某些渗透性检材如纸张、墙面等以及塑料材质等表面上的指纹效果较差(图1),其指纹成像精度还有待提高;同时,用已公开的方法所观测的指印图像均匀性有限,且难以辨认3级特征(图2),对于识别个体的分辨能力有待进一步提高。



技术实现要素:

针对现有技术的以上缺陷和改进需求,本发明提供了一种二芳基乙烯类化合物在指印荧光显色中的应用,使用本发明所述化合物作为荧光显影剂,该荧光显影剂水溶液能够快速、安全、高效的对不同基底上汗潜指纹进行显色,显色后的指纹具有高分辨率、高对比度,能够清晰的分辨指纹的1~3级细节。由此解决现有的荧光显影剂显色指纹完整性、均匀性、3级特征分辨能力、对比度等有待提高的技术问题。

按照本发明的第一方面,提供了一种二芳基乙烯类化合物在指印荧光显色中的应用,该二芳基乙烯类化合物具有如式(一)所示的结构通式:

式(一)中,ar1为包括芳香环和/或芳香杂环的碳原子数为6~50的有机基团;ar2为碳原子数为6~30的芳香杂环阳离子基团。

优选地,所述ar1为包含苯环、萘环、蒽环、噻吩、噻唑、咪唑、吲哚、苯胺、二苯胺、三苯胺、咔唑或芴的碳原子数为6~50有机基团。

优选地,所述ar1具有如式(二)至式(十八)中的任一种通式:

其中,r11~r110、r31~r34均为芳环上的取代基,其各自独立的代表氢、卤素原子、羟基、氨基、氰基、羧基、碳原子数为1~20的烷基、碳原子数为4~10的环烷基、碳原子数为6~21的芳基、碳原子数为7~20的芳烷基、碳原子数为1~18的烷氧基、碳原子数为1~20的-nr1r2、碳原子数为1~20的-n+r1r2r3、碳原子数为1~20烷基醇、碳原子数为2~20烷基羧酸、碳原子数7~20的芳酰基、碳原子数为2~15的烷酰基、碳原子数为3~20的杂芳酰基、碳原子数为2~14的烷氧基羰基、碳原子数为7~20的芳氧基羰基、或聚合度为2~20的寡聚乙二醇基;

r21、r22各自独立的代表氢、碳原子数为1~20的烷基、碳原子数为4~10的环烷基、碳原子数为6~21的芳基、碳原子数为7~20的芳烷基、碳原子数为1~20烷基胺、碳原子数为1~20的烷基醇、碳原子数为2~20烷基羧酸、碳原子数为1~20的-nr1r2、碳原子数为1~20的-n+r1r2r3或聚合度为2~20的寡聚乙二醇基;

x代表氧原子或硫原子;m为1~5的整数;r1~r3各自独立地为h、碳原子数不大于18的烷基或芳基。

优选地,所述取代基r11~r110、r31~r34中至多有3个为含有碳原子的取代基,其他全部为氢原子。

优选地,ar1为碳原子数为12~30的三苯胺、咔唑或二苯胺。

优选地,ar2为碳原子数为7~20的吡啶类一价阳离子或碳原子数为7~20的喹啉类一价阳离子。

优选地,ar2具有如式(十九)至式(二十一)中的任一种通式:

其中,r41~r46均为芳环上的取代基,其各自独立的代表氢、卤素原子、羟基、氨基、氰基、羧基、碳原子数为1~20的烷基、碳原子数为4~10的环烷基、碳原子数为6~21的芳基、碳原子数为7~20的芳烷基、碳原子数为1~18的烷氧基、碳原子数为1~20烷基胺、碳原子数为1~20烷基醇、碳原子数为2~20烷基羧酸、碳原子数为1~20的-nr1r2、碳原子数为1~20的-n+r1r2r3、碳原子数为7~20的芳酰基、碳原子数为2~15的烷酰基、碳原子数为2~14的烷氧基羰基、碳原子数为7~20的芳氧基羰基或聚合度为2~20的寡聚乙二醇基;r1~r3各自独立地为h、碳原子数不大于18的烷基或芳基;

r4代表氢、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为4~8的环烷基、碳原子数为6~15的芳基、碳原子数为7~15的芳烷基、碳原子数为1~10的烷基醇、碳原子数为2~10的烷基羧酸、n为0~18的整数;r5~r8各自独立地为h、碳原子数不大于18的烷基或芳基。

优选地,ar1具有如式(十七)所式的结构式:

其中,r11~r110、r31~r34各自独立的选自氢、羟基、氟、氯、溴、氨基、氰基、碳原子数为1~4的烷基、碳原子数为4~6的环烷基、碳原子数为6~8的芳基、碳原子数为7~10的芳烷基、碳原子数为1~6的烷氧基、碳原子数为1~6的烷基胺、碳原子数为1~6的烷基醇、碳原子数为2~8的烷基羧酸、碳原子数为1~20的-nr1r2、碳原子数为1~20的-n+r1r2r3、碳原子数为7~10的芳酰基、碳原子数为2~8的烷酰基、碳原子数为6~12的杂芳酰基、碳原子数为2~8的烷氧基羰基、碳原子数为7~20的芳氧基羰基、或聚合度为1~10的寡聚乙二醇基;m为1~5的整数;r1~r3各自独立地为h、碳原子数不大于18的烷基或芳基;且r11~r110、r31~r34中最多有3个为含有碳原子的取代基,其他全部为氢原子;

ar2具有如式(十九)所示的结构式,

其中,r41~r44各自独立的选自氢、羟基、氨基、氰基、碳原子数为1~4的烷基、碳原子数为4~6的环烷基、碳原子数为6~8的芳基、碳原子数为7~10的芳烷基、碳原子数为1~6的烷氧基、碳原子数为1~6的烷基胺、碳原子数为1~6的烷基醇、碳原子数为2~8的烷基羧酸、碳原子数为1~20的-nr1r2、碳原子数1~20的-n+r1r2r3、碳原子数7~10的芳酰基、碳原子数为2~8的烷酰基、碳原子数为6~12的杂芳酰基、碳原子数为2~8的烷氧基羰基、碳原子数为7~20的芳氧基羰基或聚合度为1~10的寡聚乙二醇基;r1~r3各自独立地为h、碳原子数不大于18的烷基或芳基;

r4代表氢、碳原子数为1~5的烷基、碳原子数为4~6的环烷基、碳原子数为6~12的芳基、碳原子数为7~12的芳烷基、碳原子数为1~8烷基醇、碳原子数为2~8烷基羧酸、n为0~18的整数;r5~r8各自独立地为h、碳原子数不大于18的烷基或芳基;且r41~r44中最多有2个为含有碳原子的取代基,其他全部为氢原子。

总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,能够取得下列有益效果:

(1)本发明提供的一类二芳基乙烯化合物,两个芳环通过双键共轭连接,其中一端为疏水性芳香环和/或芳香杂环,另一端为亲水性的芳香杂环阳离子,该化合物分子在良溶剂中荧光十分微弱,当聚集或遇到高粘性介质或刚性介质时,会发出强烈的荧光,是一类聚集诱导发光型探针,本发明将其用于指印的荧光显影成像。该两亲性荧光显影剂中,杂芳环阳离子亲水端使得探针具有足够的亲水性,并较好的溶于水溶液。专利cn110702653a中的染料分子的共轭结构母体上并无正电荷,而是取代基上具有水溶性基团;本发明的二芳基乙烯化合物一端的杂芳环上具有正电荷,分子内形成给受体共轭结构,电荷转移效应增强,从而其溶液态荧光低,有利于获得高对比度的荧光响应,增强明显聚集诱导发光效应;同时分子母体的极性增加,整体水溶性增加,更有利于分子分散于水或某些溶剂中,使其不容易聚集、背景荧光低;另外正电荷会与指印中带有负电荷或极性基团的天然物质吸附作用,增加探针的附着性和选择性,提高成像的整体效果。

(2)本发明提供的一类化合物为绿色、快速、高灵敏的指印荧光显色剂。使用本发明所述荧光显影剂,能够快速、安全、高效地对不同基底上汗潜指纹进行显色,显色后的指纹具有高分辨率、高对比度,即使对渗透性检材也能够清晰地分辨指纹的1~3级细节,能够对个体识别提供有效可靠的证据。

(3)本发明合成的荧光显影剂是具有良好的水溶性,可制备成荧光显影剂水溶液,相比于之前报道的二元溶剂法制备荧光纳米粒子,更加安全,更加稳定,且便于储存。

(4)本发明合成的荧光显影剂操作简单,可以通过浸泡、滴涂或者喷雾法对不同基底(甚至粗糙表面)上的汗潜指纹进行显色,并且可用指纹胶带对显色指纹进行拓取保存。

(5)本发明采用的荧光显影剂是“暗-亮”式的荧光显影剂,相比于之前报道的“亮-亮”式的荧光显影剂,不会对指纹细节造成干扰,因此显色后的指纹具有更好的对比度和分辨率。

(6)本发明中的荧光显影剂与指纹的结合为物理结合,不会破坏检材和指纹,同时具有较低的生物毒性和较好的安全性能。

附图说明

图1为公开专利cn110702653a中的实施例3的荧光探针用于基底为塑料培养皿的潜在指纹的荧光成像检测图。

图2为公开专利cn110702653a中的实施例1的荧光探针对锡箔材质背景下的潜在指纹染色成像。

图3为本发明实施例1所述荧光显影剂对指印中主要分泌物成分的荧光染色效果对比图。

图4为本发明实施例1所述两亲性荧光显影剂分子级灵敏度指纹印记显色原理。

图5为本发明实施例1所述两亲性荧光显影剂对不同检材上指印的荧光显色图。

图6为实施例1对锡箔、纸片、塑料三类代表性检材显色后的指纹细节特征点分析图。

图7为实施例1荧光显色后指印的三级细节特征图。

图8为实施例1显色后的指纹再用指纹胶带从检材上拓取下来后拍照得到指纹图像。

图9为实施例1对锡箔、塑料上显色后的指印再用指纹胶带拓印后拍照得到的指纹图像细节特征点分析图。

图10为本发明实施例1所述两亲性荧光显影剂对纸张、白粉墙、砖块等渗透性检材上指印的荧光显色图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明提供了一类二芳基乙烯类化合物在指印荧光显色中的应用,该类化合物具有如式(一)所示的结构通式:

式(一)中,ar1为包括芳香环和/或芳香杂环的碳原子数为6~50的有机基团;ar2为碳原子数为6~30的芳香杂环阳离子基团。

一些实施例中,ar1为包含苯环、萘环、蒽环、噻吩、噻唑、咪唑、吲哚、苯胺、二苯胺、三苯胺、咔唑或芴的碳原子数为6~50的有机基团,优选为包含苯环、萘环、蒽环、噻吩、噻唑、咪唑、吲哚、苯胺、二苯胺、三苯胺、咔唑或芴的碳原子数为6~20的有机基团。

一些实施例中,所述ar1具有如式(二)至式(十八)通式中的任一种:

其中,r11、r12、r13、r14、r15、r16、r17、r18、r19和r110以下缩写为r11~r110;r31、r32、r33和r34缩写为r31~r34;以下同。

r11~r110、r31~r34为芳环上的取代基,其彼此独立的代表氢、卤素原子、羟基、氨基、氰基、羧基、碳原子数为1~20的烷基、碳原子数为4~10的环烷基、碳原子数为6~21的芳基、碳原子数为7~20的芳烷基、碳原子数为1~18的烷氧基、碳原子数为1~20的-nr1r2、碳原子数为1~20的-n+r1r2r3、碳原子数为1~20烷基醇、碳原子数为2~20烷基羧酸、碳原子数7~20的芳酰基、碳原子数为2~15的烷酰基、碳原子数为3~20的杂芳酰基、碳原子数为2~14的烷氧基羰基、碳原子数为7~20的芳氧基羰基、或聚合度为2~20的寡聚乙二醇基;x代表氧原子或硫原子;m为1~5的整数;

r21、r22彼此独立的代表氢、碳原子数为1~20的烷基、碳原子数为4~10的环烷基、碳原子数为6~21的芳基、碳原子数为7~20的芳烷基、碳原子数为1~20烷基胺、碳原子数为1~20烷基醇、碳原子数为2~20烷基羧酸、碳原子数1~20的-nr1r2、碳原子数为1~20的-n+r1r2r3或聚合度为2~20的寡聚乙二醇基;r1~r3各自独立地为h、碳原子数不大于18的烷基或芳基。

优选实施例中,所述取代基r11~r110、r31~r34中至多有3个取代基含有碳原子,其他全部为氢原子。

优选实施例中,ar1为碳原子数为12~30的三苯胺、咔唑或二苯胺。

作为r11~r110、r31~r34所代表的卤素可列举为氟、氯、溴、碘,更优选为氟、氯。

作为r11~r110、r21、r22、r31~r34所代表的碳原子数为1~20的烷基,可列举为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丙基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、十八烷基等,碳原子数优选为1~8,更优选为1~4。

作为r11~r110、r21、r22、r31~r34所代表的碳原子数为4~10的环烷基,可列举为环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环辛基等,碳原子数优选为4~6,更优选为5~6。

作为r11~r110、r21~r22、r31~r34所代表的碳原子数为6~21的芳基,可列举为苯基、萘基、对甲苯基、对乙苯基、对丙苯基、对丁苯基、对己苯基、对十二烷基苯、对二甲苯基、对二乙苯基、对三甲苯基等,碳原子数优选为6~12,更优选为1~8。

作为r11~r110、r21~r22、r31~r34所代表的碳原子数为7~20的芳烷基,可列举为苯甲基、苯乙基、苯丙基、苯丁基、苯己基等,碳原子数优选为6~12,更优选为1~8。

作为r11~r110、r31~r34所代表的碳原子数为1~18的烷氧基,可列举为甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、己氧基、十六烷氧基等,碳原子数优选为1~8,更优选为1~6。

作为r11~r110、r21、r22、r31~r34所代表的碳原子数为1~20烷基胺,可列举为氨基甲基、(2-氨基)乙基、(3-氨基)丙基、(4氨基)丁基、(5-氨基)戊基、(6-氨基)己基、(8-氨基)辛基、(16-氨基)十六烷基等,碳原子数优选为1~10,更优选为1~6。

作为r11~r110、r21、r22、r31~r34所代表的碳原子数为1~20烷基醇,可列举为羟甲基、(2-羟基)乙基、(3-羟基)丙基、(4-羟基)丁基、(5-羟基)戊基、(6-羟基)己基、(8-羟基)辛基、(16-羟基)十六烷基等,碳原子数优选为1~10,更优选为1~6。

作为r11~r110、r21、r22、r31~r34所代表的碳原子数为2~20烷基羧酸,可列举为羧甲基、(2-羧基)乙基、(3-羧基)丙基、(4-羧基)丁基、(5-羧基)戊基、(6-羧基)己基、(8-羧基)辛基、(16-羧基)十六烷基等,碳原子数优选为1~10,更优选为1~6。

作为r11~r110、r31~r34所代表的碳原子数为7~20的芳酰基,可列举为苯甲酰基、甲苯酰基、乙苯酰基、萘甲酰基等,碳原子数优选为7~15,更优选为7~10。

作为r11~r110、r31~r34所代表的碳原子数为2~15的烷酰基,可列举为乙酰基、丙酰基、丁酰基、己酰基等,碳原子数优选为2~8,更优选为2~6。

作为r11~r110、r31~r34所代表的碳原子数为5~20的杂芳酰基,可列举为噻吩碳基、吡啶羰基等,碳原子数优选为5~6。

作为r11~r110、r31~r34所代表的碳原子数为2~14的烷氧基羰基,可列举为甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、丁氧基羰基等,碳原子数优选为2~8,更优选为3~6。

作为r11~r110、r31~r34所代表的碳原子数为7~20的芳氧基羰基,可列举为苯氧基羰基、甲苯氧基羰基等,碳原子数优选为7~10。

作为r11~r110、r21、r22、r31~r34所代表的聚合度为2~20的寡聚乙二醇基,可列举为二甘醇、三甘醇、四甘醇等,聚合度优选为2~4。

作为r1~r3所代表的碳原子数为1~18的烷基或芳基,可列举为甲基、乙基、丙基、己基、苯基、甲苯基等、碳原子数优选为2~12。

优选实施例中,r11~r110、r21~r22、r31~r34中至多有3个取代基含有碳原子,其他全部为氢原子。

一些实施例中,ar2为碳原子数为7~20的吡啶类一价阳离子或喹啉类一价阳离子。

一些实施例中,ar2具有如式(十九)至式(二十一)通式中的任一种:

其中r41~r46为芳环上的取代基,其彼此独立的代表氢、卤素原子、羟基、氨基、氰基、羧基、碳原子数为1~20的烷基、碳原子数为4~10的环烷基、碳原子数为6~21的芳基、碳原子数为7~20的芳烷基、碳原子数为1~18的烷氧基、碳原子数为1~20烷基胺、碳原子数为1~20烷基醇、碳原子数为2~20烷基羧酸、碳原子数为1~20的-nr1r2、碳原子数为1~20的-n+r1r2r3、碳原子数为7~20的芳酰基、碳原子数为2~15的烷酰基、碳原子数为2~14的烷氧基羰基、碳原子数为7~20的芳氧基羰基或聚合度为2~20的寡聚乙二醇基;r1~r3各自独立地为h、碳原子数不大于18的烷基或芳基;

r4为氢、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为4~8的环烷基、碳原子数为6~15的芳基、碳原子数为7~15的芳烷基、碳原子数为1~10的烷基醇、碳原子数为2~10的烷基羧酸、n为0~18的整数;r5~r8各自独立地为h、碳原子数不大于18的烷基或芳基。

作为r41~r46所代表的卤素可列举为氟、氯、溴、碘,优选为氟、氯。

作为r41~r46所代表的碳原子数为1~20的烷基,可列举为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丙基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、十八烷基等,碳原子数优选为1~8,更优选为1~4。

作为r41~r46所代表的碳原子数为4~10的环烷基,可列举为环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环辛基等,碳原子数优选为4~6,更优选为5~6。

作为r41~r46所代表的碳原子数为6~21的芳基,可列举为苯基、萘基、对甲苯基、对乙苯基、对丙苯基、对丁苯基、对己苯基、对十二烷基苯、对二甲苯基、对二乙苯基、对三甲苯基等,碳原子数优选为6~12,更优选为1~8。

作为r41~r46所代表的碳原子数为7~20的芳烷基,可列举为苯甲基、苯乙基、苯丙基、苯丁基、苯己基等,碳原子数优选为6~12,更优选为1~8。

作为r41~r46所代表的碳原子数为1~18的烷氧基,可列举为甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、己氧基、十六烷氧基等,碳原子数优选为1~8,更优选为1~6。

作为r41~r46所代表的碳原子数为1~20烷基胺,可列举为氨基甲基、(2-氨基)乙基、(3-氨基)丙基、(4氨基)丁基、(5-氨基)戊基、(6-氨基)己基、(8-氨基)辛基、(16-氨基)十六烷基等,碳原子数优选为1~10,更优选为1~6。

作为r41~r46所代表的碳原子数为1~20烷基醇,可列举为羟甲基、(2-羟基)乙基、(3-羟基)丙基、(4-羟基)丁基、(5-羟基)戊基、(6-羟基)己基、(8-羟基)辛基、(16-羟基)十六烷基等,碳原子数优选为1~10,更优选为1~6。

作为r41~r46所代表的碳原子数为2~20烷基羧酸,可列举为羧甲基、(2-羧基)乙基、(3-羧基)丙基、(4-羧基)丁基、(5-羧基)戊基、(6-羧基)己基、(8-羧基)辛基、(16-羧基)十六烷基等,碳原子数优选为2~10,更优选为2~6。

作为r41~r46所代表的碳原子数为7~20的芳酰基,可列举为苯甲酰基、甲苯酰基、乙苯酰基、萘甲酰基等,碳原子数优选为7~15,更优选为7~10。

作为r41~r46所代表的碳原子数为2~15的烷酰基,可列举为乙酰基、丙酰基、丁酰基、己酰基等,碳原子数优选为2~8,更优选为2~6。

作为r41~r46所代表的碳原子数为5~20的杂芳酰基,可列举为噻吩碳基、吡啶羰基等,碳原子数优选为5~6。

作为r41~r464所代表的碳原子数为2~14的烷氧基羰基,可列举为甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、丁氧基羰基等,碳原子数优选为2~8,更优选为3~6。

作为r41~r46所代表的碳原子数为7~20的芳氧基羰基,可列举为苯氧基羰基、甲苯氧基羰基等,碳原子数优选为7~10。

作为r41~r46所代表的聚合度为2~20的寡聚乙二醇基,可列举为二甘醇、三甘醇、四甘醇等,聚合度优选为2~4。

作为r1~r3所代表的碳原子数不大于18的烷基或芳基,可列举为甲基、乙基、丙基、己基、苯基、甲苯基等、碳原子数优选为2~12。

作为r4代表的碳原子数1~6的烷基,可列举为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丙基、戊基等,碳原子数优选为1~4。

作为r4所代表的碳原子数为4~10的环烷基,可列举为环丁基、环戊基、环己基等。

作为r4所代表的碳原子数为6~15的芳基,可列举为苯基、萘基、对甲苯基、对乙苯基、对丙苯基、对丁苯基、对己苯基等,碳原子数优选为6~12,更优选为1~8。

作为r4所代表的碳原子数为7~15的芳烷基,可列举为苯甲基、苯乙基、苯丙基、苯丁基等,碳原子数优选为6~10。

作为r4所代表的碳原子数为1~10烷基醇,可列举为羟甲基、(2-羟基)乙基、(3-羟基)丙基、(4-羟基)丁基、(5-羟基)戊基、(6-羟基)己基、(8-羟基)辛基等,碳原子数优选为2~6。

作为r4所代表的碳原子数为2~10烷基羧酸,可列举为羧甲基、(2-羧基)乙基、(3-羧基)丙基、(4-羧基)丁基、(5-羧基)戊基、(6-羧基)己基、(8-羧基)辛基、(16-羧基)十六烷基等,碳原子数优选为2~6。

作为r5~r8所代表的碳原子数不大于18的烷基或芳基,可列举为甲基、乙基、丙基、己基、苯基、甲苯基等、碳原子数优选为2~12。

一些优选实施例中,该化合物中ar1具有如式(十七)所式的结构式:

其中,r11~r110、r31~r34各自独立的选自氢、羟基、氟、氯、溴、氨基、氰基、碳原子数为1~4的烷基、碳原子数为4~6的环烷基、碳原子数为6~8的芳基、碳原子数为7~10的芳烷基、碳原子数为1~6的烷氧基、碳原子数为1~6的烷基胺、碳原子数为1~6的烷基醇、碳原子数为2~8的烷基羧酸、碳原子数为1~20的-nr1r2、碳原子数为1~20的-n+r1r2r3、碳原子数为7~10的芳酰基、碳原子数为2~8的烷酰基、碳原子数为6~12的杂芳酰基、碳原子数为2~8的烷氧基羰基、碳原子数为7~20的芳氧基羰基、或聚合度为1~10的寡聚乙二醇基;m为1~5的整数;r1~r3各自独立地为h、碳原子数不大于18的烷基或苯基;且r11~r110、r31~r34中最多仅有3个取代基含有碳原子,其他全部为氢原子。

作为r11~r110、r31~r34所代表的碳原子数为1~4的烷基,可列举为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基等。

作为r11~r110、r31~r34所代表的碳原子数为4~6的环烷基,可列举为环丙基、环丁基、环戊基、环己基等。

作为r11~r110、r31~r34所代表的碳原子数为6~10的芳基,可列举为苯基、萘基、对甲苯基、对乙苯基、对丙苯基、等,碳原子数优选为6~8,更优选为6。

作为r11~r110、r31~r34所代表的碳原子数为7~10的芳烷基,可列举为苯甲基、苯乙基、苯丙基、苯丁基等,碳原子数优选为7~8。

作为r11~r110、r31~r34所代表的碳原子数为1~6的烷氧基,可列举为甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、己氧基等,碳原子数优选为1~8,更优选为1~4。

作为r11~r110、r31~r34所代表的碳原子数为1~6烷基胺,可列举为氨基甲基、(2~氨基)乙基、(3-氨基)丙基、(4氨基)丁基、(5-氨基)戊基、(6-氨基)己基等,碳原子数优选为2~4。

作为r11~r110、r31~r34所代表的碳原子数为1~6烷基醇,可列举为羟甲基、(2-羟基)乙基、(3-羟基)丙基、(4-羟基)丁基、(5-羟基)戊基、(6-羟基)己基等,碳原子数优选2~4。

作为r11~r110、r31~r34所代表的碳原子数为2~8烷基羧酸,可列举为羧甲基、(2-羧基)乙基、(3-羧基)丙基、(4-羧基)丁基、(5-羧基)戊基、(6-羧基)己基、(8-羧基)辛基等,碳原子数优选为3~6。

作为r11~r110、r31~r34所代表的碳原子数为7-10的芳酰基,可列举为苯甲酰基、甲苯酰基、乙苯酰基等,碳原子数优选为7~8。

作为r11~r110、r31~r34所代表的碳原子数为2~8的烷酰基,可列举为乙酰基、丙酰基、丁酰基、己酰基等,碳原子数优选为2~6。

作为r11~r110、r31~r34所代表的碳原子数为6~12的杂芳酰基,可列举为噻吩碳基、吡啶羰基等,碳原子数优选为6~8。

作为r11~r110、r31~r34所代表的碳原子数为2~8的烷氧基羰基,可列举为甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、丁氧基羰基等,碳原子数优选为2~6。

作为r11~r110、r31~r34所代表的碳原子数为7~20的芳氧基羰基,可列举为苯氧基羰基、甲苯氧基羰基等,碳原子数优选为7~10。

作为r11~r110、r31~r34所代表的聚合度为1~10的寡聚乙二醇基,可列举为二甘醇、三甘醇、四甘醇等,聚合度优选为2~4。

作为r1~r3所代表的碳原子数不大于18的烷基或芳基,可列举为甲基、乙基、丙基、己基、苯基、甲苯基等、碳原子数优选为2~12。

ar2具有如式(十九)所示的结构式,

其中,r41~r44各自独立的选自氢、羟基、氨基、氰基、碳原子数为1~4的烷基、碳原子数为4~6的环烷基、碳原子数为6~8的芳基、碳原子数为7~10的芳烷基、碳原子数为1~6的烷氧基、碳原子数为1~6的烷基胺、碳原子数为1~6的烷基醇、碳原子数为2~8的烷基羧酸、碳原子数为1~20的-nr1r2、碳原子数1~20的-n+r1r2r3、碳原子数7~10的芳酰基、碳原子数为2~8的烷酰基、碳原子数为6~12的杂芳酰基、碳原子数为2~8的烷氧基羰基、碳原子数为7~20的芳氧基羰基或聚合度为1~10的寡聚乙二醇基;r1~r3各自独立地为h、碳原子数不大于18的烷基或芳基;

r4代表氢、碳原子数为1~5的烷基、碳原子数为4~6的环烷基、碳原子数为6~12的芳基、碳原子数为7~12的芳烷基、碳原子数为1~8烷基醇、碳原子数为2~8烷基羧酸、n为0~18的整数;r5~r8各自独立地为h、碳原子数不大于18的烷基或芳基;且r41~r44中最多有2个取代基中含有碳原子,其他全部为氢原子。

作为r41~r44所代表的碳原子数为1~4的烷基,可列举为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丙基等。

作为r41~r44所代表的碳原子数为4~6的环烷基,可列举为环丙基、环丁基、环戊基、环己基等。

作为r41~r44所代表的碳原子数为6~12的芳基,可列举为苯基、萘基、对甲苯基、对乙苯基等,碳原子数优选为6~8。

作为r41~r44所代表的碳原子数为7~10的芳烷基,可列举为苯甲基、苯乙基、苯丙基等,碳原子数优选为7~9。

作为r41~r44所代表的碳原子数为1~6的烷氧基,可列举为甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、己氧基等,碳原子数优选为1~4。

作为r41~r44所代表的碳原子数为1~6烷基胺,可列举为氨基甲基、(2-氨基)乙基、(3-氨基)丙基、(4氨基)丁基、(5-氨基)戊基、(6-氨基)己基等,碳原子数优选为1~4。

作为r41~r44所代表的碳原子数为1~6烷基醇,可列举为羟甲基、(2-羟基)乙基、(3-羟基)丙基、(4-羟基)丁基、(5-羟基)戊基、(6-羟基)己基等,碳原子数优选为2~5,更优选为2。

作为r41~r44所代表的碳原子数为2~8烷基羧酸,可列举为羧甲基、(2-羧基)乙基、(3-羧基)丙基、(4-羧基)丁基、(5-羧基)戊基、(6-羧基)己基、(8-羧基)辛基等,碳原子数优选为2~6。

作为r41~r44所代表的碳原子数为7~10的芳酰基,可列举为苯甲酰基、甲苯酰基、乙苯酰基等,碳原子数优选为7~8。

作为r41~r44所代表的碳原子数为2~8的烷酰基,可列举为乙酰基、丙酰基、丁酰基、己酰基等,碳原子数优选为2~6。

作为r41~r44所代表的碳原子数为6~12的杂芳酰基,可列举为噻吩碳基、吡啶羰基等,碳原子数优选为6~8。

作为r41~r44所代表碳原子数为2~14的烷氧基羰基,可列举为甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、丁氧基羰基等,碳原子数优选为2~8,更优选为3~6。

作为r41~r44所代表的碳原子数为7~20的芳氧基羰基,可列举为苯氧基羰基、甲苯氧基羰基等,碳原子数优选为7~10。

作为r41~r44所代表的聚合度为1~10的寡聚乙二醇基,可列举为二甘醇、三甘醇、四甘醇等,聚合度优选为2~4。

作为r1~r3所代表的碳原子数为1~18的烷基或芳基,可列举为甲基、乙基、丙基、己基、苯基、甲苯基等、碳原子数优选为2~12。

作为r4代表的碳原子数1~5的烷基,可列举为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丙基、戊基等,碳原子数优选为1~4。

作为r4所代表的碳原子数为4~6的环烷基,可列举为环丁基、环戊基、环己基等。

作为r4所代表的碳原子数为6~12的芳基,可列举为苯基、萘基、对甲苯基、对乙苯基、对丙苯基、对丁苯基等,碳原子数优选为6~10,更优选为1~8。

作为r4所代表的碳原子数为7~12的芳烷基,可列举为苯甲基、苯乙基、苯丙基、苯丁基等,碳原子数优选为6~10。

作为r4所代表的碳原子数为1~8烷基醇,可列举为羟甲基、(2-羟基)乙基、(3-羟基)丙基、(4-羟基)丁基、(5-羟基)戊基、(6-羟基)己基、(8-羟基)辛基等,碳原子数优选为2~6。

作为r4所代表的碳原子数为1~8烷基羧酸,可列举为羧甲基、(2-羧基)乙基、(3-羧基)丙基、(4-羧基)丁基、(5-羧基)戊基、(6-羧基)己基、(8-羧基)辛基、(16-羧基)十六烷基等,碳原子数优选为2~6。

作为r5~r8所代表的碳原子数不大于18的烷基或芳基,可列举为甲基、乙基、丙基、己基、苯基、甲苯基等、碳原子数优选为2~12。

本发明中用于指印荧光显色的二芳基乙烯类化合物的分子结构中,疏水端芳香环与亲水性杂芳环正离子通过乙烯键共轭连接,该类化合物可按照现有技术通常采用的合成思路制备得到,其合成思路包括但不限于通过含有醛基的芳环衍生物与甲基的芳基正离子通过亲电加成反应合成,该反应常用于构造二芳基乙烯结构的分子。具体在后述的实施例中详细叙述。

本发明提供的一类二芳基乙烯化合物用于指印荧光显色,包括但不限于用于指印荧光显色、指纹分析、指纹提取和采集。这里“指印”即指纹印记,指纹包括汗潜指纹或潜在指纹。本发明所述的指印或指纹的概念同本领域现有技术对于指纹或指印的定义。

一些实施例中,将本发明采用的化合物作为指印荧光显色剂,也可称为显影剂或荧光探针,使含有所述荧光探针的溶液与附有指印的检材接触,使得所述荧光探针分子在指印的脊线处染色、标记,在紫外光或可见光照射下,指印处激发态的该荧光探针分子通过辐射衰减回到基态,发出荧光,从而实现潜在指纹的荧光成像。由于该荧光探针分子在溶液中荧光极弱,仅在指纹中点亮明亮的荧光,而空白处无或仅具有微弱荧光,具有高对比度、高灵敏度的指印荧光显色能力。由于是分子荧光成像的机理,理论上成像分辨率仅受限于光学衍射极限和相机的分辨率,而不受探针分子的尺寸影响,因此该指纹荧光显影技术具有极高分辨率。

一些实施例中,通过将含有所述荧光探针的溶液滴在含有指印的载体上,或者将含有所述荧光探针的溶液喷在含有指印的载体上,或者将含有指印的载体浸泡在所述荧光探针的溶液中,亦或将含有所述荧光探针的溶液涂抹在含有指印的载体上,使所述荧光探针的溶液与含有潜在指纹的载体接触。

本发明所述荧光探针的溶液为将所述荧光探针溶解于溶剂中获得的溶液,一些实施例中,所述溶剂为去离子水或有机溶剂,或二者的混合溶剂。

优选实施例中,所述荧光探针的溶液为荧光探针的水溶液。

一些实施例中,所述荧光探针溶液中荧光探针的浓度为1~2000μmol/l,优选为10μmol/l至100μmol/l。

一些实施例中,所述荧光探针在潜在指纹的脊线处聚集后,将多余的荧光探针溶液去除。具体比如可以通过采用洗耳球吹走或吸走残留的溶液。

一些实施例中,所述荧光激发波长为190至520纳米,优选为300至500纳米。

本发明采用的如式(一)所示的aie分子,其为两亲性物质,一端为疏水性芳香环或芳香杂环,另一端为亲水性的芳香杂环阳离子。由于其具有水溶性,将其水溶液浸泡指纹时,不会因为溶解指印纹路上的脂溶性物质而破坏指纹痕迹;因此可直接制成荧光探针分子的水溶液作为指纹显影剂使用,溶剂绿色无毒成本低,相对也更加容易保存。

本发明提供的一类二芳基乙烯化合物,两个芳环通过双键共轭连接,其中一端为疏水性芳香环或芳香杂环,另一端为亲水性的芳香杂环阳离子,该化合物分子在良溶剂中荧光十分微弱,当聚集或遇到高粘性介质比如油脂或刚性介质时,会发出强烈的荧光,是一类聚集诱导发光型探针,可用于指印的荧光显影成像。该两亲性荧光显影剂中,杂芳环阳离子亲水端使得探针具有足够的亲水性,并较好的溶于水溶液。专利cn110702653a中的染料分子的共轭结构母体上并无正电荷,而是取代上具有水溶性基团;本发明中杂芳环上具有正电荷,分子内形成给受体共轭结构,电荷转移效应增强,从而其溶液态荧光低,有利于获得高对比度的荧光响应,最终导致增强明显聚集诱导发光效应;同时分子母体的极性增加,整体水溶性增加,更有利于分子分散于水或某些溶剂中,使其不容易聚集、背景荧光低;另外所述正电荷荧光探针分子会与指印中带有负电荷或极性基团的分泌物发生吸附作用,增加探针分子的附着性和选择性,提升成像的整体效果。现有技术难以或者无法对渗透性检材上的指印进行荧光显色,而采用本发明中的探针分子,能够快速、高效地对砖块、纸张、墙壁等渗透性材料上的指印进行荧光成像。

本发明提供的一类化合物为绿色、快速、高灵敏的指印荧光显色剂。使用本发明所述荧光显影剂,能够快速、安全、高效地对不同基底(包括光滑和不光滑基底)上汗潜指纹进行显色,显色后的指纹具有高分辨率高对比度,即使对渗透性检材也能够清晰地分辨指纹的1~3级细节特征,能够对个体识别提供有效可靠的证据。

本发明提供的指纹显影剂化合物具有亲水性,可溶于水,同时也具有一定的油溶性,例如可以较好的溶解于甲醇、乙醇、dmf、dmso、乙腈、四氢呋喃、二氯甲烷等油溶性溶剂;不溶于正己烷、乙醚和乙酸乙酯等极性较小的溶剂。该显影剂具有显著的聚集诱导发光效应。同时,该显影剂展现出无毒或低毒性,相对于现今刑侦领域常用的高毒性茚二酮指纹显影剂是一种相对较安全的探针。

经验证,本发明的化合物对脂类化合物表现出强烈的聚集诱导发光效应选择性,该探针能够识别汗潜指纹中的脂类化合物。

将本发明的化合物溶液对不同基底上的汗潜指纹进行显色。一些实施例中,具体操作如下:将化合物水溶液装于超声喷雾装置中,对事先印有指印的锡箔、不锈钢、玻璃、皮革、硬纸片、木板、陶瓷、塑料、砖块、纸张、墙壁等检材进行喷雾1~600秒,在紫外灯或可见光照下透过长通滤光片进行拍照,采集到不同材质上的清晰汗潜指纹荧光图像,并观测图像均匀性、对比度和1~3级特征。通常,指纹通过三个级别细节特征来进行分析,以确定个体身份。一级特征是指指纹的总体特征,不能用于个体身份认定。二级特征和三级特征常用于个体身份的认定。为了检验成像的精细程度,将检材上的各级指纹特征进行放大分析。在区域放大图像中,肉眼可清晰地看到螺纹(1级),环纹、短纹、分叉和终止点(2级)和汗孔(3级),这可为个体身份的重组提供有力证据。此外,如果荧光强度表现为梳子形状,代表指纹与基底之间具有高对比度。重要地,本发明实施例中获得的这些细节特征是不通过任何后处理,如加热或化学后处理获得的,而是通过简单地浸入或喷雾本发明化合物水溶液后快速获得的,操作简单方便。本发明通过这种安全的水溶液浸染方法,在不同材质基底上获得高对比度、高分辨率的汗潜指纹细节特征,说明了此本发明的化合物及其指纹显色方法具有很高的实际应用价值,能够对于个体识别和身份认证提供有效可靠的依据。

本发明还对显影后的指印进行拓取,比如一些实施例中,采用胶带进行拓取。实验证明,在拓取前的指纹和拓取后得到的指纹图像的区域放大图像中,都可以清晰地看到螺纹(1级),环纹、短纹、分叉和终止点(2级)和汗孔(3级)细节特征,表明通过指纹胶带可以完整清晰的拓取显色的指纹。这对于印在非平整的基底上,如玻璃杯、钢管、塑料瓶等,导致相机采集照片无法对整个指纹聚焦,从而难以采集清晰的完整的指纹图像的情况下可以采用指纹胶带拓取的方法,便于拍照采集。

以下为具体实施例:

实施例1

一种化合物,其为化合物t1,合成化合物t1的代表性方法如下:

化合物1(200mg,0.733mmol,1eq.),化合物2(159mg,0.733mmol,1eq.)和哌啶(2滴)的etoh(3ml)溶液,80℃下反应16h。减压浓缩,粗品通过快速液相制备色谱仪(流动相梯度:dcm/meoh=0~15%)纯化,得到红色固体化合物t1(220mg,收率64%)。质谱(esi,m/z):393.3(m-br)+

化合物t1具有亲水性,可溶于水,同时也具有一定的油溶性,例如可以较好的溶解于甲醇、乙醇、dmf、dmso、乙腈、四氢呋喃、二氯甲烷等油溶性溶剂;不溶正己烷、乙醚和乙酸乙酯等极性较小的溶剂。化合物t1在水溶液中基本没有荧光,在99%的乙酸乙酯/水体系中发出强烈的橙红色荧光,峰值位于652nm,具有显著的聚集诱导发光效应(效应值为141)。其溶于水的特征,使得其方便利用水作为清洁溶剂。同时,将含有化合物t1的培养基连续培养正常细胞和癌细胞24小时,都显示出98%以上的存活率,展现出无毒或低毒性,化合物t1相对于现今刑侦领域常用的高毒性茚二酮指纹显影剂是一种相对较安全的探针。

为了验证能够对潜在指印中的哪种分泌物进行识别,我们分别用甘氨酸、葡萄糖、溶菌酶、尿素、氯化钠、乳酸、胆固醇和脂类化合物(月桂酸甘油三酯和油酸混合物)的溶液在金属板上写下hust字样并晾干,然后滴加化合物t1的水溶液。图3为本发明实施例1所述荧光显影剂化合物t1对指印中主要分泌物成分的荧光染色效果对比图,从图中我们可以看到,在40nmled灯下,只有脂类化合物字样发出强烈荧光。这说明此探针确实能够识别指印中的脂类化合物。化合物t1水溶液浓度为50μm。图4为本发明实施例1所述两亲性荧光显影剂分子级灵敏度指纹印记显色原理。

图5为本发明实施例1所述两亲性荧光显影剂对不同检材上指印的荧光显色图。用50μm化合物t1水溶液浸泡留有指印的锡箔、不锈钢、玻璃、皮革、硬纸片、木板、陶瓷和塑料等检材1分钟后,用405nm的led灯照射出荧光,用相机透过滤光片拍照记录。可以看出指纹纹路清晰可见,显色后都可以得到清晰的指纹荧光图案。

图6为实施例1对锡箔、纸片、塑料三类代表性检材显色后的指纹细节特征点分析图。用50μm化合物t1水溶液浸泡留有指印的锡箔、纸片、塑料1分钟后,用405nm的led灯照射出荧光,用相机透过滤光片拍照记录。图中数字1~5表示白色方框的编号,虚线椭圆或圆形框表示1~5号方框区域中观察的同一位置的代表性1~3级指纹特征。具体的1号方框椭圆区域展示了环纹(2级),2号方框椭圆区域展示了短纹(2级),3号方框椭圆区域展示了分叉点(2级),4号方框圆形区域展示了终止点(2级),5号方框圆形区域展示了汗孔(3级),5号方框椭圆区域展示了(螺纹1级)。线型图表示灰度值(garyvalue)沿指纹中直线方向的变化,低谷表示指纹沟纹,尖峰表示凸起脊纹,它们之间形成了良好的对比度,区分清晰。

图7为实施例1荧光显色后指印的3级细节特征图。用50μm化合物t1水溶液浸泡留有指印的锡箔1分钟后,用405nm的led灯照射出荧光,用微距相机透过滤光片拍照记录。用50μm化合物t1水溶液显影的指纹进行精细三级特征分析。a)两名志愿者的指印荧光显色后放大图,图中数字1~4表示白色方框区域的编号,能清晰看到指纹的粗细、汗孔的形态、大小、分布、间距等多重3级特征;b)上图为用显微镜观察地志愿者的真实手指表面指纹(对比度差、观测困难),下图为其指印的荧光显影图,编号1~13表示汗孔的位置,明显地看到荧光图能够清晰高对比度地看到指纹的三级特征。

图8为实施例1显色后的指纹再用指纹胶带从检材上拓取下来后拍照得到的指纹图像。用50μm化合物t1水溶液浸泡留有指印的锡箔,不锈钢,玻璃,皮革,硬纸片,木板,陶瓷和塑料等检材,吸走多余溶剂并晾干后,用指纹胶带黏附指纹区域,将染色好的指纹拓取到胶带上,便于保存。

图9为实施例1对锡箔、塑料上显色后的指印再用指纹胶带拓印后拍照得到的指纹图像细节特征点分析图。用50μm化合物t1水溶液浸泡留有指印的锡箔和塑料等检材,吸走多余溶剂并晾干后,用指纹胶带黏附指纹区域,将染色好的指纹拓取到胶带上,便于保存。用405nm的led等照射出胶带上指纹区域的荧光,用相机透过滤光片拍照记录。图中数字1~5表示白色方框的编号,虚线椭圆或圆形框表示1~5号方框区域中观察的同一位置的代表性1~3级指纹特征。具体的1号方框椭圆区域展示了环纹(2级),2号方框椭圆区域展示了短纹(2级),3号方框椭圆区域展示了分叉点(2级),4号方框圆形区域展示了终止点(2级),5号方框圆形区域展示了汗孔(3级),5号方框椭圆区域展示了(螺纹1级)。拓印到胶带上的指印与为拓印前的指印荧光图(图6)相近,表明拓印过程对指纹损伤性有效和成像的清晰度影响小,可用于某些检材上指纹的长久保存。

图10为本发明实施例1所述两亲性荧光显影剂对纸张、白粉墙、砖块等渗透性检材上指印的荧光显色图。用50μm化合物t1水溶液置于喷雾器中,对着留有指印的纸张、白粉墙、砖块雾熏1分钟,用405nm的led等照射出荧光,用相机透过滤光片拍照记录。可以看到较清晰的指纹纹路和2级特征。由于纸张、白粉墙、砖块此类渗透性材料表面粗糙,不仅对指印的2~3级特征形貌有一定的影响,同时现有技术由于这类材料荧光显影对比度较差,难以观察该类渗透材料上的指纹,而本发明的指纹显色剂仍能够较清晰的显示其表面残留的指印,为刑侦、司法鉴定寻找指纹提供了一种有效实用的方法。

专利cn110702653a公开了一种具有aie性质的分子用于指纹荧光成像检测,虽然可以较为迅速地对部分具有光滑表面如不锈钢、锡箔纸、玻璃等检材上留下的指纹进行荧光显色成像,然而,对于某些渗透性检材如硬纸板(光滑的)、墙面等以及塑料材质等表面上的指纹效果较差,如图1,其指纹成像精度还有待提高;同时,用已公开的方法所观测的指印图像均匀性有限,且难以辨认3级特征,如图2所示,对于识别个体的分辨能力远不及本发明的化合物。

实施例2

一种二芳基乙烯化合物t2,其具有如下所示的结构式:

合成该化合物的方法:

化合物3(363mg,1.00mmol,1eq.),化合物4(262mg,1.00mmol,1eq.)和哌啶(3滴)的etoh(5ml)溶液,80℃下反应16h。减压浓缩,粗品通过快速液相制备色谱仪(流动相梯度:dcm/meoh=0~18%)纯化,得到红色固体(271mg,收率48%)。质谱(esi,m/z):483.3(m-br)+

该化合物具有两亲性,在水溶液中荧光微弱,在99%的乙酸乙酯/水体系中发出强烈的橙红色荧光,具有显著的聚集诱导发光效应。

该化合物对脂类化合物字样发出强烈荧光,这说明此探针确实能够识别汗潜指纹中的脂类化合物。

实施例3

一种二芳基乙烯化合物t3,其具有如下所示的结构式:

合成该化合物的方法:

化合物5(546mg,2.00mmol,1eq.),化合物6(432mg,2.4mmol,1eq.)和哌啶(6滴)的mecn(30ml)溶液,80℃下反应16h。减压浓缩,粗品通过快速液相制备色谱仪(流动相梯度:dcm/meoh=0~20%)纯化,将分离得到的中间产物t3-1溶于50ml乙醇/水的混合溶液(体积比为9:1)中,加入liohh2o(419mg,10mmol),室温搅拌过夜后,滴加1m盐酸调整ph值至2~3。旋蒸去除有机溶剂,用二氯甲烷萃取三次,浓缩合并的萃取液后使用快速液相制备色谱分离(流动相梯度:dcm/meoh=0~25%)得到红色固体(254mg,总收率27%(,质谱(esi,m/z):467.4(m-br)+

该化合物具有两亲性,在水溶液中荧光微弱,在99%的乙酸乙酯/水体系中发出强烈的橙红色荧光,具有显著的聚集诱导发光效应。

该化合物对脂类化合物字样发出强烈荧光,这说明此探针确实能够识别汗潜指纹中的脂类化合物。

实施例4

一种二芳基乙烯化合物t4,其具有如下所示的结构式:

合成该化合物适用实施案例1-4中相似的合成步骤方法:

醛7(1eq.),化合物8(1eq.)和哌啶(催化量)的乙醇溶液,80℃下搅拌16小时。浓缩,粗品用乙醇和乙酸乙酯重结晶,得到目标化合物,为红棕色固体,产率为30。ms(esi,m/z):359(m-br)+

该化合物具有两亲性,在水溶液中荧光微弱,在99%的乙酸乙酯/水体系中发出强烈的橙红色荧光,具有显著的聚集诱导发光效应。

该化合物对脂类化合物字样发出强烈荧光,这说明此探针确实能够识别汗潜指纹中的脂类化合物。

实施例5

一种二芳基乙烯化合物t5,其具有如下所示的结构式:

合成该化合物适用实施案例1-4中相似的合成步骤方法。

醛9(1eq.),化合物10(1eq.)和哌啶(催化量)的乙醇溶液,80℃下搅拌16小时。减压浓缩,粗品用乙醇和乙酸乙酯重结晶,得到目标化合物,为红棕色固体,产率为40%。ms(esi,m/z):393.9(m-br)+

该化合物具有两亲性,在水溶液中荧光微弱,在99%的乙酸乙酯/水体系中发出强烈的橙红色荧光,具有显著的聚集诱导发光效应。

该化合物对脂类化合物字样发出强烈荧光,这说明此探针确实能够识别汗潜指纹中的脂类化合物。

实施例6

一种二芳基乙烯化合物t6,其具有如下所示的结构式:

合成该化合物适用实施案例1-4中相似的合成步骤方法。

醛11(1eq.),化合物12(1eq.)和哌啶(催化量)的乙醇溶液,80℃下搅拌16小时。减压浓缩,粗品通过快速液相制备色谱仪(流动相梯度:dcm/meoh=0~20%)纯化,得到红色固体(收率36%)。质谱(esi,m/z):453.1(m-br)+

该化合物具有两亲性,在水溶液中荧光微弱,在99%的乙酸乙酯/水体系中发出强烈的橙红色荧光,具有显著的聚集诱导发光效应。

该化合物对脂类化合物字样发出强烈荧光,这说明此探针确实能够识别汗潜指纹中的脂类化合物。

实施例7

一种二芳基乙烯化合物t7,其具有如下所示的结构式:

合成该化合物适用实施案例1-4中相似的合成步骤方法。

醛13(1eq.),化合物14(1eq.)和哌啶(催化量)的乙醇溶液,80℃下搅拌16小时。减压浓缩,粗品通过快速液相制备色谱仪(流动相梯度:dcm/meoh=0~20%)纯化,得到红色固体(收率41%)。质谱(esi,m/z):477.1(m-br)+

该化合物具有两亲性,在水溶液中荧光微弱,在99%的乙酸乙酯/水体系中发出强烈的橙红色荧光,具有显著的聚集诱导发光效应。

该化合物对脂类化合物字样发出强烈荧光,这说明此探针确实能够识别汗潜指纹中的脂类化合物

实施例8

一种二芳基乙烯化合物t8,其具有如下所示的结构式:

合成该化合物适用实施案例1-4中相似的合成步骤方法。

醛15(1eq.),化合物16(1eq.)和哌啶(催化量)的乙醇溶液,80℃下搅拌16小时。减压浓缩,粗品通过快速液相制备色谱仪(流动相梯度:dcm/meoh=0~20%)纯化,得到红色固体(收率37%)。质谱(esi,m/z):393.6(m-br)+

该化合物具有两亲性,在水溶液中荧光微弱,在99%的乙酸乙酯/水体系中发出强烈的橙红色荧光,具有显著的聚集诱导发光效应。

该化合物对脂类化合物字样发出强烈荧光,这说明此探针确实能够识别汗潜指纹中的脂类化合物。

实施例9

一种二芳基乙烯化合物t9,其具有如下所示的结构式:

合成该化合物适用实施案例1-4中相似的合成步骤方法。

醛17(1eq.),化合物18(1eq.)和哌啶(催化量)的乙醇溶液,80℃下搅拌16小时。减压浓缩,粗品通过快速液相制备色谱仪(流动相梯度:dcm/meoh=0~20%)纯化,得到红色固体(收率18%)。质谱(esi,m/z):489.0(m-2br)+

该化合物具有两亲性,在水溶液中荧光微弱,在99%的乙酸乙酯/水体系中发出强烈的橙红色荧光,具有显著的聚集诱导发光效应。

该化合物对脂类化合物字样发出强烈荧光,这说明此探针确实能够识别汗潜指纹中的脂类化合物。

实施例10

一种二芳基乙烯化合物t10,其具有如下所示的结构式:

合成该化合物t10适用实施案例1-4中相似的合成步骤方法。

醛19(1eq.),化合物20(1eq.)和哌啶(催化量)的乙醇溶液,80℃下搅拌16小时。减压浓缩,粗品通过快速液相制备色谱仪(流动相梯度:dcm/meoh=0~20%)纯化,得到红色固体(收率37%)。质谱(esi,m/z):682.8(m-br)+

实施例11

一种二芳基乙烯化合物t11,其具有如下所示的结构式:

合成该化合物t11适用实施案例1-4中相似的合成步骤方法。

醛21(1eq.),化合物22(1eq.)和哌啶(催化量)的乙醇溶液,70℃下搅拌16小时。减压浓缩,粗品通过快速液相制备色谱仪(流动相梯度:dcm/meoh=0~20%)纯化,得到红色固体t11(收率20%)。质谱(esi,m/z):475.5(m-br)+

该化合物具有两亲性,在水溶液中荧光微弱,在99%的乙酸乙酯/水体系中发出强烈的橙红色荧光,具有显著的聚集诱导发光效应。

该化合物对脂类化合物字样发出强烈荧光,这说明此探针确实能够识别汗潜指纹中的脂类化合物。

将实施例2至实施例11的化合物溶解于水中,得到的探针溶液对不同基底上的汗潜指纹进行显色。将探针水溶液装于超声喷雾装置中,对事先印有指印的锡箔、不锈钢、玻璃、皮革、硬纸片、木板、陶瓷和塑料检材进行喷雾1~600秒,在紫外灯或可见光照下透过长通滤光片进行拍照,采集到不同材质上的清晰汗潜指纹荧光图像,并具有高对比度和高分辨率。在区域放大图像中,肉眼可清晰地看到螺纹(1级)、环纹、短纹、分叉和终止点(2级)和汗孔(3级)。

利用胶带对不同基底上显色的指纹进行了拓取,指纹图像保持完整清晰。在拓取前的指纹和拓取后得到的指纹图像的区域放大图像中,都可以清晰地看到螺纹(1级)、环纹、短纹、分叉和终止点(2级)和汗孔(3级)细节特征,表明通过指纹胶带可以完整清晰地拓取显色的指纹。

本发明所合成的荧光显影剂能够快速、安全、高效的对不同基底上汗潜指纹进行显色,显色后的指纹具有高分辨率高对比度,能够清晰的分辨指纹的1-3级细节,能够对个体识别提供有效可靠的证据。

本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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