一種苯并咪唑喹啉衍生物，制備方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于分析化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種苯并咪挫哇嘟衍生物及其合成方法，并 將其應(yīng)用于銅離子巧光劑上。
【背景技術(shù)】
[0002] 銅是生命有機(jī)體中的一種重要的過(guò)渡金屬元素，是30多種酶的活性成分，在生命 體的新陳代謝中起到十分重要的作用。在生物體內(nèi)，銅主要WCu2+的形式存在。Cu2+在人體 中的含量過(guò)多或者過(guò)少，都會(huì)引起很多疾病，例如阿爾茨海默氏癥、帕金森氏病、Menkes氏 綜合癥、威爾遜氏綜合癥等，危害人體健康。銅對(duì)低等生物和農(nóng)作物毒性較大，其濃度大于 0.1~0.2mg/L(約化M)可使魚(yú)類致死。世界衛(wèi)生組織規(guī)定，考慮到其毒性，1.5mg/L(約25山〇 作為銅離子在飲用水中允許的最大濃度。我國(guó)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB38382002)規(guī)定，I類 水域銅離子的標(biāo)準(zhǔn)限值為〇.〇lmg/L，II-V類水域銅離子的標(biāo)準(zhǔn)限值為Img/L。飲用水的標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)定，銅離子的含量不得超過(guò)20yM。
[0003] 目前用于檢測(cè)銅離子的儀器和方法有原子吸收分光光度法(AAS)、電感禪合等離 子體-原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)、電感禪合等離子體質(zhì)譜分析(ICP-MS)和原子巧光光譜分 析(AFS)等。但是，現(xiàn)有常規(guī)檢測(cè)方法由于需要昂貴的大型儀器，復(fù)雜的樣品前處理過(guò)程，W 及專業(yè)技術(shù)人員專業(yè)的操作。因此，存在檢樣慢，不適用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)或大規(guī)模推廣應(yīng)用。發(fā) 展成本低廉、操作簡(jiǎn)便、選擇性好、靈敏度高、響應(yīng)速度快、檢測(cè)限低的二價(jià)銅離子的檢測(cè)方 法仍是一個(gè)挑戰(zhàn)性的任務(wù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種苯并咪挫哇嘟衍生物，該衍生物的結(jié)構(gòu)式如下：
[0005]
[0006] 該苯并咪挫哇嘟衍生物，進(jìn)一步優(yōu)選為2-(4-N，N-二取代苯乙締基)-8-( IH-苯并 咪挫)哇嘟，具體結(jié)構(gòu)式如下：
[0007]
[000引本發(fā)明的另一目的在于提供一種苯并咪挫哇嘟衍生物的制備方法，包括如步驟：
[0009] (1)2-甲基哇嘟-8-簇酸和鄰苯二胺，多聚憐酸混合后，攬拌回流反應(yīng)4小時(shí)W上， 經(jīng)分離、純化后，得到中間體(1)，即，2-甲基苯并咪挫)哇嘟；
[0010] (2)將中間體I和取代醒溶于極性溶劑中，加入贓晚和催化劑，隔絕空氣，攬拌回流 5小時(shí)W上，固體析出，抽濾，甲醇水溶液重結(jié)晶，抽濾得到苯并咪挫哇嘟衍生物;具體的反 應(yīng)式如下?
[0011]
[001^ 步驟（1)中，2-甲基哇嘟-8-簇酸和鄰苯二胺的摩爾比為1:1.1;步驟(2)中中間體I 和取代醒的摩爾比為1:1。
[0013] 步驟（1)中，攬拌回流反應(yīng)6小時(shí);所述的分離步驟是將反應(yīng)液加入到盛有大量水 的容器中，用堿調(diào)pH為中性，攬拌，固體析出后抽濾即可完成分離步驟，其中堿為氨水;所述 的純化步驟是將分離后的固體在二氯甲燒與石油酸的洗脫液中洗脫。
[0014] 其中，二氯甲燒與石油酸的體積比為0-1:3-100;所述的洗脫液還可W為乙酸乙醋 與石油酸的混合液，其中，乙酸乙醋與石油酸的體積比為0-1:3-100。
[0015] 所述的純化步驟還可W為將分離后的固體用醇的水溶液重結(jié)晶，醇的水溶液為體 積濃度為20-80%的乙醇水溶液。
[0016] 步驟(2)中，所述的取代醒為對(duì)位氨基、對(duì)位伯胺基或?qū)ξ恢侔坊〈谋郊仔眩?結(jié)構(gòu)式3
R、Rl為氨原子或Cn出n+l或雜原子取代的控基。
[0017]所述的步驟(2)中，贓晚還包括化晚或N，N-二甲基化晚的有機(jī)堿或碳酸鋼、碳酸鐘 的無(wú)機(jī)堿;所述的催化劑包括乙酸、乙酸酢或硫酸。
[0018] 本發(fā)明的又一目的在于苯并咪挫哇嘟衍生物在銅離子化顯色指示劑上的應(yīng)用。
[0019] 本發(fā)明的苯并咪挫哇嘟衍生物銅離子巧光探針，該探針與銅離子有很好的絡(luò)合作 用，響應(yīng)快。銅離子存在時(shí)，裸眼觀察到溶液迅速?gòu)臒o(wú)色變成黃色，且紫外可見(jiàn)吸收光譜上 的418nm處吸收峰減弱，在55化m處出現(xiàn)已新的吸收峰且隨著銅離子濃度的增加逐漸增強(qiáng)。 在巧光發(fā)射光譜中，隨著銅離子濃度的增加，巧光強(qiáng)度逐漸降低。它對(duì)其他金屬離子(Zn 2+, Cr3%Fe3+，Cd2+，Mn2%Hg2+，F(xiàn)e2+，Pb2+，Ba2+，Ag+)的抗干擾能力強(qiáng)，適用抑范圍為弱醇性到中 性，是一種高效的Cu 2+顯色指示劑;該Cu2+顯色指示劑對(duì)Cu2+的響應(yīng)時(shí)間在20s，最低檢測(cè)限 為2.82X1(TVo1/L。故本探針即可制備成檢測(cè)試紙等裸眼即可對(duì)銅離子檢測(cè)，也可用于紫 夕h可見(jiàn)光分光光度法對(duì)銅離子檢測(cè)，還可用于巧光分光光度計(jì)法對(duì)銅離子的痕量檢測(cè)。
[0020] 本發(fā)明的制備方法具有合成工藝簡(jiǎn)單、收率高、純度高、成本低廉、操作簡(jiǎn)便優(yōu)點(diǎn)。
[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明的銅離子光譜探針合成方法簡(jiǎn)單，易于生 產(chǎn)；與銅離子絡(luò)合作用很強(qiáng)，對(duì)銅離子選擇性好，響應(yīng)快，靈敏度高;檢測(cè)方法多樣，并且檢 測(cè)過(guò)程簡(jiǎn)單、快速、結(jié)果準(zhǔn)確，應(yīng)用前景廣泛等優(yōu)點(diǎn)，可用于復(fù)雜樣品的實(shí)時(shí)和快速測(cè)量，也 能用于不同來(lái)源的樣品微/痕量Cu2+的定性、定量檢測(cè)。
【附圖說(shuō)明】
[0022] 圖1為實(shí)施例1所制備的BMQS的核磁共振氨譜。
[0023] 圖2為實(shí)施例1所制備的BMQS的紫外可見(jiàn)吸收光譜。
[0024] 圖3為實(shí)施例1所制備的BMQS的巧光光譜。
[0025] 圖4為實(shí)施例1所制備的BMQS溶液及加入銅離子后的溶液顏色變化，A為自然光下； B為紫外燈下。
[0026] 圖5為實(shí)施例1所制備的BMQS檢測(cè)銅離子的吸收光譜。
[0027] 圖6為實(shí)施例1所制備的BMQS檢測(cè)銅離子的巧光光譜。
[00%]圖7為實(shí)施例1所制備的BMQS及其檢測(cè)銅離子的吸收光譜。
[0029] 圖8為實(shí)施例1所制備的BMQS及其檢測(cè)銅離子的巧光光譜。
[0030] 圖9為實(shí)施例1所制備的BMQS對(duì)各種金屬離子選擇性測(cè)試的紫外吸收光譜。
[0031] 圖10為實(shí)施例1所制備的BMQS在其它離子時(shí)對(duì)銅離子測(cè)定影響的紫外吸收光譜。
[0032] 圖11為實(shí)施例1所制備的BMQS紫外吸收比率(A550/A418)隨Cu化濃度變化線性關(guān) 系圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 實(shí)施例1
[0034] (A)制備2-甲基-8-( 2-苯并咪挫基)哇嘟（1)
[0035] 2-甲基哇嘟-8-簇酸（4.8620旨，26111〇1)、倍當(dāng)量的鄰苯二胺（3.0888,28.6111〇1)和多 聚憐酸(26.3562,78mol)混合后，攬拌回流6小時(shí)W上，冷卻后，將反應(yīng)液加入到盛有大量水 的燒杯中，用氨水調(diào)抑為中性，攬拌，有固體析出，抽濾，60%乙醇重結(jié)晶，產(chǎn)率70.54%，烙 點(diǎn) 173.5~174.3°C。核磁共振圖譜氨譜IH NMR(400MHz，CDC13):S:13.72(br，lH)，9.11(d, lH),8.16(d,lH),7.86(d,2H),