[發明專利]一種基于萘基的酚嗪受體分子及試紙的合成和在識別Fe3+和H2PO4-中的應用

有效

• 申請號: 201410156920.2
• 申請日: 2014-04-18
• 公開（公告）號: CN103992324A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 魏太保;高國瑩;曲文娟;史兵兵;張有明
• 申請（專利權）人: 西北師范大學
• 主分類號: C07D487/04
• 分類號: C07D487/04;G01N21/78;G01N21/64
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 張英荷

技術領域

本發明涉及一種基于萘基的酚嗪受體分子及其合成方法；本發明同時還涉及該受體分子在連續識別Fe³⁺和H₂PO₄^-中的應用，屬于離子檢測技術領域。

背景技術

鐵離子Fe³⁺在人體中扮演著重要的角色，比如產生能量，輸送氧氣，基因表達，神經傳遞和酶的調節等。肌球蛋白，血紅蛋白，細胞色素中鐵離子也是重要的元素之一。這些機能正確的表達依賴于鐵離子在人體內的平衡。鐵缺乏和鐵過量都對人體是有害的。例如老年癡呆癥，癲癇癥和帕金森綜合征。而且，過多的鐵離子對環境也有害。因此，鐵離子受體的研究和發展得到了很多關注，也有了一些研究的比較成熟的受體被報道和成功的應用于生物技術方面和選擇性的識別鐵離子，例如Schiff?Base類受體。然而，有些受體的合成比較復雜，使得他們的應用受到限制。因此，研發一類簡單的、高選擇性、高靈敏性的受體分子識別鐵離子非常有必要。

磷酸二氫根離子和它的衍生物在信號轉導和生活的能源存儲系統起著重要的作用，但是其含量過多會致使水體富營養化。因此，磷酸二氫根離子的檢測也具有十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于萘基的酚嗪受體分子及合成方法。

本發明另一目的，就是提供一種上述受體分子在連續識別Fe³⁺和H₂PO₄^-中的應用。

（一）基于萘基的酚嗪受體分子的結構

本發明設計的一種基于萘基的酚嗪受體分子，化學名稱：2-(2-羥基萘基)-¹H-咪唑[4,?5-b]酚嗪，記為G₁，其結構式為：

?

（二）基于萘基的酚嗪受體分子的合成

本發明基于萘基的酚嗪受體分子的合成方法，以DMF為溶劑，冰醋酸為催化劑，使底物2,3-二氨基酚嗪與2-羥基-1-萘甲醛于75~85℃反應8~9h，反應結束后冷卻至室溫，析出棕色沉淀，過濾，洗滌，重結晶，得到的棕色粉末狀產物，即為受體分子G₁。

底物2,3-二氨基酚嗪與2-羥基-1-萘甲醛的摩爾比為1:1~1:1.2；催化劑冰醋酸的用量為底物2,3-二氨基酚嗪與2-羥基-1-萘甲醛總質量的2.0~2.5%。

（三）基于萘基的酚嗪受體分子的識別Fe³⁺的實驗

1、受體的陽離子識別性能研究

分別移取0.5?mL受體的DMSO溶液(2×10^-4?mol·L^-1)于一系列10?mL?比色管中，再分別加入Fe³⁺、Hg²⁺、Ag⁺、Ca²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Cd²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺、Cr³⁺?和?Mg²⁺?的DMSO溶液(4×10^-3?mol·L^-1)?0.5?mL，用DMSO稀釋至5mL，此時受體濃度為2×10^-5mol·L^-1，陽離子濃度為受體濃度的20倍，混合均勻，觀察各個受體對陽離子的響應。?

發現，當在受體分子G₁的DMSO溶液中分別加入上述陽離子的DMSO溶液時，只有Fe³⁺的加入使受體分子的DMSO溶液由淺綠色變為無色；在其相應的熒光光譜中，Fe³⁺的加入使受體分子的的DMSO溶液在540nm處的發射峰消失(見圖1)。而其余陽離子的加入對受體分子的DMSO溶液顏色和熒光光譜無明顯影響。

2、受體的滴定實驗及對Fe³⁺最低檢測限的測定