吡喃鎓化合物作为双跃迁 pH 指示剂及其在智能手机辅助 pH 测定中的应用研究

现有 pH 指示剂依赖肉眼颜色检测，灵敏度受限。研究人员开展吡喃鎓化合物作为 pH 指示剂的研究，合成 3 种化合物，发现其具 pH 依赖的 UV-Vis 吸收和颜色变化，经主成分分析验证可高精度测 pH，结合智能手机实现 4.0-13.5 宽范围检测，具重要应用价值。

　　

pH 指示剂长期用于快速 pH 测定，其通过颜色变化指示 pH 值。但肉眼颜色检测受人类眼睛限制，灵敏度较低。本研究探索将吡喃鎓化合物（Pyrylium Compounds）用作 pH 指示剂。研究合成了三种吡喃鎓化合物，并研究了其随 pH 变化的紫外 - 可见（UV-Vis）吸收和颜色变化。紫外 - 可见吸收研究显示出明显的 pH 依赖性变化，使这些化合物能够作为双跃迁 pH 指示剂。通过改变生色团核心上的取代基，可调节这些指示剂的 pKa 值。三种化合物混合物的主成分分析（Principal Component Analysis）表明，该体系能够高精度测量 pH，适用于实际样品分析。研究还采用智能手机辅助分析，开发了这些指示剂在宽范围（4.0-13.5）pH 测定中的潜力。结果首次证明，吡喃鎓化合物可作为双跃迁 pH 指示剂。通过修饰该生色团上的取代基，可获得在不同 pH 范围工作的指示剂，并将其用于智能手机辅助的 pH 检测。