一種熒光探針及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種熒光探針，其結(jié)構(gòu)式如通式I所示，通式I其中，R為C7～C12烷基。本發(fā)明還提供了上述熒光探針的制備方法和在檢測(cè)氰根離子方面的應(yīng)用。本發(fā)明以吩噻嗪衍生物為熒光母體，引入丙二腈結(jié)構(gòu)作為與氰根離子反應(yīng)的活性中心，利用反應(yīng)物與產(chǎn)物的熒光差別，實(shí)現(xiàn)選擇性地檢測(cè)氰根離子。本發(fā)明制得的熒光探針 PTZ ，在488nm激發(fā)，702nm發(fā)射，對(duì)氰根離子具有很高的選擇性和靈敏度，相應(yīng)速度快，檢測(cè)最低氰根離子濃度達(dá)67nmol·L-1，并可定量檢測(cè)氰根離子，可用于水體、土壤及生物體內(nèi)氰根離子的檢測(cè)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】-種巧光探針及其制備方法和應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，尤其涉及一種英光探針，具體來(lái)說(shuō)是一種英光探針及其制 備方法和在檢測(cè)氯根離子方面的應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 氯化物是一種令人生畏的劇毒物質(zhì)，受到人類(lèi)關(guān)注已有一百多年的歷史，至今仍 然受到高度重視。氯化物進(jìn)入有機(jī)體后分解出具有毒性的氯根離子（CNO,氯根離子能?chē)?yán)重 影響人體的諸多生理器官與功能，如視覺(jué)、也臟、中樞神經(jīng)、血管、內(nèi)分泌、代謝系統(tǒng)等。最令 人熟知的是氯根離子能與血紅素蛋白中的鐵離子結(jié)合，從而抑制動(dòng)物體的呼吸作用。此外， 氯根離子還會(huì)抑制組織細(xì)胞內(nèi)42種酶的活性。雖然氯化物具有劇毒，但是它仍被廣泛應(yīng)用 于冶金、電鍛工業(yè)、鋼鐵煉造、合成纖維、樹(shù)脂工業(yè)等領(lǐng)域，從而也導(dǎo)致其不可避免的對(duì)環(huán)境 產(chǎn)生了污染。
[0003] 英光探針是檢測(cè)環(huán)境和生命體內(nèi)氯根離子的有效手段之一。具有實(shí)際應(yīng)用前景 的英光探針應(yīng)具有與待測(cè)物作用前后英光變化明顯、對(duì)待測(cè)物響應(yīng)快、選擇性好、制備簡(jiǎn) 單、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。迄今，已見(jiàn)報(bào)道的用于檢測(cè)氯根離子的英光探針主要基于超分子化 學(xué)方法（F. N. Castellano, et 31.，乂 曲.5bc. ,2002,124,6232-6233 ;J. C. Mareque-I?ivas，et al.，。細(xì)?.仿備"化，2008,1998-2000),包括離子置換手段（B. Z. Tang, et al. , Chem. Commun. , 2008,1094-1096 ;L. J. Tang, et a I. , Sensor. Actuat. 公，2012,173,862-867)。而W氯基親核加成反應(yīng)為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)的檢測(cè)氯根離子的英光探針正 受到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注，因?yàn)樵擃?lèi)探針可W最大程度上減弱干擾離子的影響，提高探針 對(duì)氯根離子的選擇性和靈敏度（E. U. A化aya，etal.，化伊Ze化，2008,10,461-464 J. L. Hua, et al. , ACS AppL ifefer. /"fer/aces, 2013, 5,1317-1326 ;A. Misra, et al.， 紀(jì)皆aAe血W Ze".，2014,55，1052-1056)。但是，該類(lèi)探針仍存在檢測(cè)靈敏度低、合成路線 復(fù)雜、成本較高等缺點(diǎn)，因此，開(kāi)發(fā)高靈敏度、高選擇性檢測(cè)氯根離子的低成本英光探針對(duì) 人體健康和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域仍具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種英光探針及其制備方法和應(yīng) 用，所述的該種英光探針及其制備方法和應(yīng)用要解決現(xiàn)有技術(shù)中的探針檢測(cè)靈敏度低、合 成路線復(fù)雜、成本較高的技術(shù)問(wèn)題。
[0005] 本發(fā)明提供了一種英光探針，其結(jié)構(gòu)式如通式I所示，

【權(quán)利要求】
1. 一種熒光探針，其特征在于：其結(jié)構(gòu)式如通式I所示，
通式I 其中，R為C7?C12烷基。
2. 如權(quán)利要求1所述的熒光探針，其特征在于：R為C8?Cltl烷基。
3. 如權(quán)利要求1所述的熒光探針，其特征在于：RSC8烷基。
4. 權(quán)利要求1所述的熒光探針的制備方法，其特征在于包括如下步驟： (a) -個(gè)制備N(xiāo)-烷基取代的3, 7-二甲?；脏玎旱牟襟E，在所述的制備N(xiāo)-烷基取代 的3, 7-二甲?；脏玎旱牟襟E中，在氬氣保護(hù)和存在條件下，將正丁基鋰注入低溫條件下 的N-烷基取代的3, 7-二溴吩噻嗪的干燥四氫呋喃溶液中，反應(yīng)1-3小時(shí)，再滴加N-甲酰 嗎啉，反應(yīng)1-3小時(shí)后升至室溫反應(yīng)3-12小時(shí)，得到N-烷基取代的3, 7-二甲?；脏玎?； (b) -個(gè)制備含丙二腈基團(tuán)的吩噻嗪衍生物的步驟，在所述的制備含丙二腈基團(tuán)的吩 噻嗪衍生物的步驟中，以吡啶為溶劑，將N-烷基取代的3, 7-二甲?；脏玎号c丙二腈在回 流條件下反應(yīng)1-8小時(shí)，得到相應(yīng)的熒光探針。
5. 如權(quán)利要求4所述的熒光探針的制備方法，其特征在于：在所述的制備N(xiāo)-烷基取代 的3, 7-二甲?；脏玎旱牟襟E中，在一個(gè)反應(yīng)容器中，加入N-烷基取代的3, 7-二溴吩噻 嗪，氬氣保護(hù)下，注入干燥四氫呋喃，N-烷基取代的3, 7-二溴吩噻嗪和四氫呋喃的摩爾體 積比為〇.8?1.2 mm〇l:18?30 mL，置于-10(T-6(rC的條件下攪拌，注入正丁基鋰的正己烷 溶液，N-烷基取代的3, 7-二溴吩噻嗪和正丁基鋰的摩爾比為0. 8~1. 2 :2~3，攪拌0. 5~2小 時(shí)后，注入N-甲酰嗎啉和四氫呋喃組成的溶液，N-烷基取代的3,7_二溴吩噻嗪和N-甲酰 嗎啉的摩爾比為〇. 8~1. 2 :2. 5~4，反應(yīng)0. 5~2小時(shí)后，緩慢升至室溫，攪拌反應(yīng)5~16小時(shí)， 向溶液中加入鹽酸酸化，使得溶液的PH在1飛之間，攪拌20~60分鐘，靜置分層，分出有機(jī) 相，水相用有機(jī)溶劑萃取，合并有機(jī)相，飽和食鹽水洗滌，有機(jī)相用無(wú)水硫酸鈉干燥、抽濾、 濾餅用二氯甲烷洗滌后，將濾液與洗滌液合并，真空濃縮后，柱層析分離，得N-烷基取代的 3, 7-二甲酰基吩噻嗪。
6. 如權(quán)利要求4所述的熒光探針的制備方法，其特征在于：在所述的制備含丙二腈基 團(tuán)的吩噻嗪衍生物的步驟中，在另外一個(gè)反應(yīng)容器中，依次加入化合物N-烷基取代的3， 7_二甲?；脏玎骸⑦拎ぜ氨?，所述的N-烷基取代的3, 7-二甲?；脏玎?、吡啶及丙 二腈的摩爾體積比為〇. 3 mmol :12?18 mL:0. 8?1.2 mmol,加熱回流1?3小時(shí)，降溫，力口 入水，水的體積為吡啶體積的1. 5~3倍，所得混合物用二氯甲烷萃取，有機(jī)相用飽和食鹽水 洗滌，無(wú)水硫酸鈉干燥過(guò)夜，抽濾，濾餅用二氯甲烷洗滌后，將濾液與洗滌液合并，真空濃縮 后，柱層析分離，得到相應(yīng)的熒光探針。
7. 權(quán)利要求1所述熒光探針在檢測(cè)氰根離子中的應(yīng)用。
8. 如權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于：用于檢測(cè)水體、土壤或生物體系中的氰根離 子。
9. 如權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于：在權(quán)利要求1所述的熒光探針在檢測(cè)溶液 中氰根離子的過(guò)程時(shí)，若溶液中含有氰根離子，通式I表示的化合物與Cf反應(yīng)后生成具有 通式II結(jié)構(gòu)的化合物，
通式II 從而導(dǎo)致熒光強(qiáng)度的改變，通過(guò)測(cè)定反應(yīng)引起的體系中熒光強(qiáng)度的變化獲得氰根離子 的濃度。
【文檔編號(hào)】C07D279/22GK104357044SQ201410540527
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月14日
【發(fā)明者】鄒祺, 瞿祎, 郭穎慧 申請(qǐng)人:上海電力學(xué)院