[發明專利]基于吲哚克酮酸染料識別Fe離子的化學傳感器及制備方法

有效

• 申請號: 201310205884.X
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN103275514A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 李忠玉;王蘇;馮翠娥;徐松
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C09B57/00
• 分類號: C09B57/00;G01N21/78
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明具體涉及一種基于吲哚克酮酸染料的識別Fe³⁺的化學傳感器及其制備方法，屬于化學分析測試領域。

背景技術

鐵是人體中至關重要的、不可缺少的微量元素之一，無論在重要性上還是在數量上都居于首位。鐵元素不僅是血紅蛋白的重要組成部分，還是構成多種酶和免疫系統化合物的成分。人體內鐵元素不足會引起多種疾病，但過量的鐵也存在潛在的危害，研究表明，體內鐵貯存過多與多種疾病如心臟和肝臟疾病、糖尿病以及某些腫瘤有關。由于鐵對人體的重要作用，眾多研究者在Fe³⁺檢測方面做了大量工作，也取得了一些成果。近年，有關采用熒光化學傳感器來識別Fe³⁺的文獻已經有所報道。例如，國外的Shinhyo?Bae等（Tetrahedron?Letters,?2007,?48,?5389-5392）報道了一種通過水合肼改性的羅丹明B類Fe³⁺熒光化學傳感器。雖然其選擇性比較高，但是其靈敏度不甚理想。國內的易衛國等人（分析化學，2012，40，1241-1246）報道了一種芳基吡啶類Fe³⁺熒光探針，但是其合成原材料價格較高，過程復雜，不利于實際應用。

克酮酸染料作為一種新型的有機功能染料分子，其近紅外染料吸收波長在800?nm?左右,且該類染料光、熱穩定性好，因此在光學記錄與存貯、液晶顯示等領域顯示出優異的應用性能。由于克酮酸分子五元環也是一個具有推-拉電子能力的芳香共軛體系，具有電子給體-受體分子結構，分子內存在著很大的電荷分離，因此克酮酸染料具有識別某些金屬離子的特性。

本發明具體涉及一種用于Fe³⁺檢測的克酮酸染料化學傳感器，合成方法較為簡單，反應條件容易控制，反應結束后通過簡單的處理就能夠得到純的產物，此外作為Fe³⁺檢測的化學傳感器，克酮酸染料具有靈敏度高，選擇性好等優點。

發明內容

本發明為了解決現有針對Fe³⁺檢測的化學傳感器的不足，提供了一種用于識別Fe³⁺的吲哚克酮酸染料及其制備方法。

一種用于識別Fe³⁺的吲哚克酮酸染料，其結構式如下式所示：

。

本發明所述的吲哚克酮酸染料是通過克酮酸與2，3，3-三甲基-3H吲哚縮合制備而得。

本發明所述的用于Fe³⁺檢測的吲哚克酮酸染料的合成路線如下：

一種用于Fe³⁺檢測的吲哚克酮酸染料的制備方法，按照以下步驟進行：

（1）????克酮酸的制備

將氧化銅、四羥基苯醌和無水碳酸鉀按照質量比3：1：4的比例混合加入三口燒瓶中，并加入去離子水，在磁力攪拌條件下加熱回流40～60?min，然后冷卻至室溫，得到黃色液體。將上述液體進行過濾，再用熱水洗滌濾餅，并將濾液與洗液合并，加入足量濃鹽酸酸化。配制氯化鋇飽和溶液，移取氯化鋇飽和溶液于上述溶液中，然后持續續攪拌加熱至90℃。冷卻液體至室溫，過濾得到黃色鋇鹽沉淀，放入烘箱內在100?℃條件下干燥30～40?min。將干燥產品轉入三口燒瓶中，加入無水甲醇，攪拌條件下加入濃硫酸，加熱回流20～30?min，反應結束，冷卻、靜置，濾去白色硫酸鋇沉淀。將得到的沉淀物用乙酸乙酯洗滌，將洗液和之前濾液合并，在旋轉蒸發儀中旋蒸去除溶劑，得到黃色晶體，用丙酮洗滌后進行干燥得到克酮酸；

（2）吲哚克酮酸染料的制備

將上述得到的克酮酸與2，3，3-三甲基-3H吲哚以摩爾比1:2混合，加入甲苯與正丁醇混合溶劑于250ml三口燒瓶中，加熱攪拌回流12-18h，同時利用分水器除去反應生成的水，停止加熱冷卻至室溫，減壓蒸餾去除部分溶劑，過濾后得到橄欖綠色固體。將得到的固體用乙酸乙酯反復洗滌，然后在60℃下烘干，用乙醇溶劑進行重結晶，得到橄欖綠色晶體即為吲哚克酮酸染料。

其中步驟（1）中四羥基苯醌：去離子水質量比為1：70。

其中步驟（1）中四羥基苯醌：熱水質量比為1：30。

其中步驟（1）中熱水：氯化鋇飽和溶液體積比為6：1。

其中步驟（1）中熱水：無水甲醇體積比為6：1。

其中步驟（1）中熱水：濃硫酸體積比為100：1。

其中步驟（2）中甲苯與正丁醇的體積比為1:?1～3。