[發明專利]羅丹明6G酰肼水楊醛希弗堿、合成方法及在銅離子含量測定的應用

無效

• 申請號: 200810056855.0
• 申請日: 2008-01-25
• 公開（公告）號: CN101270121A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 向宇;童愛軍
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C07D491/10
• 分類號: C07D491/10;G01N21/78;G01N31/22
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉萍

技術領域

本發明屬于水樣中銅離子的分析測定領域，涉及利用一種特異性對銅離子顯色的有機染料溶液制作溶液及其應用。

背景技術

銅離子是一種廣泛存在于環境中的常見重金屬離子，它在人體內的適量存在有益于維持機體的正常工作，如參與體內的造血作用、酶反應以及一些氧化還原過程等等。但若體內的銅離子的代謝平衡遭到破壞，如銅離子缺乏或過量，則有可能導致一系列疾病，如Menkes綜合癥和Wilson綜合癥等。因而，檢測與人類生活相關的各種水質中銅離子的含量非常重要。我國生活飲用水標準(GB?5749-85)規定飲用水中銅離子含量不得高于1.0ppm，海水水質標準(GB?3097-1997)要求第一至第四類海水中銅離子含量必須分別不高于0.005、0.01、0.05、0.05ppm。

目前常用于分析銅離子的方法有陽極溶出法、原子吸收光譜法、分光光度法和熒光光譜法。其中離子色譜法、原子吸收光譜法儀器復雜，分析測試耗時較長；分光光度法和熒光光譜法儀器簡便，分析迅速，更適合于水樣中銅離子含量的分析。

目前已知的測定水樣中銅離子的方法(如國標法GB?7474-87，二乙氨基二硫代甲酸鈉分光光度法)存在如下的缺陷：

1、需要使用高毒性的有機溶劑(如四氯化碳)進行萃取操作

2、操作繁瑣，容易引入誤差

3、鐵、鈷、鎳等過渡金屬離子干擾較大，往往需要加入掩蔽試劑

發明內容

為解決這些問題，本發明提供了一種溶液，其試劑具備與含有銅離子的水樣混合后由無色變為紅色的特性。該溶液用于水樣中銅離子的測定時，僅使用無毒的乙醇/水混合物作為溶劑，操作簡單(只需簡單混合即可)，對銅離子以外的各種離子抗干擾能力很強，并且由于顯示紅色(人眼對紅色最為敏感)且對微量銅離子顯色明顯，可用于肉眼直接觀測紅色的產生來定性測定水樣中銅離子。

本發明使用的是分光光度法，利用一種特異性對銅離子顯色的有機染料分析測定水樣中銅離子的含量。另外，由于本發明所指的溶液對銅離子的顯色為紅色，可實現肉眼直接觀測半定量分析。

本發明將這種有機染料的乙醇/水混合溶液用于多種水樣中銅離子含量的測定。當將待測水樣與該溶液以一定體積比混合后，即可通過液體是否由無色變為紅色來定性判斷水樣中銅離子的大致含量，進一步可通過分光光度計在475～550nm進行精確的定量分析。

本發明合成了一種新物質：羅丹明6G酰肼水楊醛希弗堿，其特征在于，分子結構式如下：

其外觀為無色到淺粉色固體粉末，溶于N，N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷，微溶于乙醇，不溶于水。分子式C₃₃H₃₂N₄O₃，電噴霧軟電離正離子質譜信號為質荷比533.3，在氘代氯仿中的核磁共振氫譜信號為(化學位移，單位ppm)：1.30(6個氫)，1.87(6個氫)，3.20(4個氫)，3.45～3.65(2個氫)，6.31(2個氫)，6.44(2個氫)，6.75(1個氫)，6.86(1個氫)，7.05(1個氫)，7.12(1個氫)，7.15(1個氫)，7.52(2個氫)，8.00(1個氫)，9.12(1個氫)，10.91(1個氫)。

羅丹明6G酰肼水楊醛希弗堿的合成方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)將1當量質量的羅丹明6G溶解在20～60當量質量的乙醇中，加入0.25～4當量質量的水合肼，在30～80攝氏度下反應8～48小時，冷卻，過濾出產生的沉淀；

2)將1當量質量的上述沉淀溶解在15～1000當量質量的體積比為3∶1～1∶3的乙醇/二氯甲烷混合溶劑中，加入0.5～4當量質量的水楊醛，在50～75攝氏度下反應12～96小時，減壓除去溶劑，用乙醇清洗固體殘留物，干燥，得到羅丹明6G酰肼水楊醛希弗堿。

應用羅丹明6G酰肼水楊醛希弗堿進行水樣中微量銅離子含量測定的溶液，其特征在于，包括以下質量百分含量各種組分：0～98.99％乙醇，99.99～1％pH值5～9的醋酸/醋酸鈉緩沖溶液，該緩沖溶液中醋酸總濃度為每升1～100毫摩爾，0.01％N，N-二甲基甲酰胺和1～100ppm羅丹明6G酰肼水楊醛希弗堿。

上述溶液的應用，其特征在于，將待測水樣與所述溶液按體積比9∶1至1∶9混合，在10～45攝氏度下度放置1～60分鐘后，通過分光光度計在475～550nm范圍內或肉眼直接觀測對含銅離子的水樣進行分析測定。