[發明專利]一種用于Fe3+、Cr3+檢測與識別的含有咔唑-噻吩基席夫堿熒光探針化合物

有效

• 申請號: 201310268088.0
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN103666451A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 李村;朱維菊;方敏;楊蓮蓮
• 申請（專利權）人: 安徽大學
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;C07D409/04;G01N21/64;G01N21/33
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及金屬離子檢測和熒光分子探針領域，具體是一種用于Fe³⁺、Cr³⁺檢測與識別的含有噻吩基咔唑-席夫堿熒光探針分子衍生物的合成及其離子識別的應用。?

背景技術

近年來，隨著化學傳感器的迅速發展，熒光探針研究在化學、生物、醫學、環境等諸多領域受到了人們越來越多的關注，成為目前的一大研究熱點。金屬離子是化學、環境科學、生命科學和醫學等諸多學科領域的研究對象，因此溶液中金屬離子的識別和檢測也成為了分析化學研究的熱點問題。熒光分子/離子探針技術因具有選擇性好、靈敏度高、簡單快速且不需要借助昂貴儀器的優點而被廣泛地應用于各種金屬離子的檢測。利用熒光性能與離子濃度的關系可以對離子進行定量或定性的分析，方便、快捷，具有較高的選擇性和靈敏性，非常適用于重金屬離子的實時或原位檢測。?

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。人體鐵失衡會引起新陳代謝絮亂，導致貧血、肝損傷、腎衰竭等疾病，盡管鐵對生命體很重要，但用于Fe³⁺探針較少是因為Fe³⁺的順磁性會引起熒光猝滅，這一特點限制了測量靈敏度的提高，而且報道的Fe(Ⅲ)探針大多是熒光猝滅型。?

鉻及其化合物被廣泛應用于冶金、電鍍、皮革、顏料、耐火材料、印染、涂料等工業，通過廢氣、廢液排放最終以離子形態進入大自然。鉻的毒性與其存在的價態有關，六價鉻比三價鉻毒性高100倍，并易被人體吸收且在體內蓄積，鉻的污染源有含鉻礦石的加工、金屬表面處理、皮革鞣制、印染等排放的污水。Cr⁶⁺離子對人體有毒，而Cr³⁺離子是人體必需的微量元素之一，它在維持人體健康方面起關鍵作用。鉻是正常生長發育和調節血糖的重要元素，還是葡萄糖耐量因子的組成成分，可促進胰島素在體內充分地發揮作用。當缺乏時，就很容易表現出糖代謝失調，如不及時補充，就會患糖尿病，誘發冠狀動脈硬化導致心血管病，嚴重的會導致白內障、失明、尿毒癥等并發癥。?

一直以來，對Fe³⁺、Cr³⁺離子的識別和測定方法主要有分光光度法,電化學分析法,高效液相分析法,原子吸收法等，但上述方法中，有的試劑選擇性較差，用于某些復雜樣品分析時，常需借助適當的預處理，有的儀器設備復雜，成本較高，都不是理想的識別和檢測生物體內Fe³⁺、Cr³⁺離子的方法，熒光分析法作為一種簡單、有效而又經濟的方法，具有高靈敏度和能通過熒光成像，使被測細胞的損害達到最小，目前正成為生物界應用最廣泛的方法之一。?

發明內容

由于熒光探針的識別性能與探針分子的空間結構有關，所以本發明基于C=N異構化機理，以咔唑-噻吩醛為熒光發色團母體，設計并合成了一種新型分子結構的探針化合物。本發明提供一種新型多功能離子檢測探針化合物，具有C=N結構的席夫堿衍生物，同時分子中含有O、S和N等配位原子，可以與一些金屬離子形成配位分子，產生特定的紫外、熒光現象。?

本發明采用的技術方案如下：?

一種用于Fe³⁺、Cr³⁺檢測與識別的含有咔唑-噻吩基席夫堿熒光探針化合物，其特征在于：將噻吩基團引入到咔唑母體上，該化合物是由基于咔唑基的噻吩醛與4-硝基-2-羥基苯胺縮合反應N-取代咔唑基團、噻吩基團和硝基苯酚基團；該探針化合物具有C=N結得到的產物，含有取代咔唑基團的噻吩席夫堿衍生物，其分子結構特征是席夫堿化合物結構中含有構的席夫堿衍生物，同時分子中含有O、S和N等配位原子，可以與一些金屬離子形成配位分子，產生特定的紫外、熒光現象。該席夫堿衍生物的合成路線和化學結構式如下：?

在席夫堿衍生物的化學結構式中R是碳原子數目為n=2-8烷基取代基。該化合物的用于Fe³⁺、Cr³⁺離子識別、檢測，而且對多種金屬離子有較強的抗干擾能力，?還可以識別Fe³⁺和Fe²⁺離子，并且化合物與Fe³⁺離子混合產生明顯的顏色變化現象可以實現裸眼識別和比色分析。?

本發明的優點：?