[發(fā)明專利]氨基苯并噻唑修飾的柱芳烴及其合成和在連續(xù)熒光識別水相中Fe3+、F-的應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610199037.0
• 申請日: 2016-04-01
• 公開（公告）號: CN105693655A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏太保;程曉斌;李輝;張有明;林奇
• 申請（專利權(quán)）人: 西北師范大學(xué)
• 主分類號: C07D277/82
• 分類號: C07D277/82;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 甘肅省知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)中心 62100
• 代理人: 張英荷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氨基苯并噻唑修飾的功能化柱芳烴及其制備方法；本發(fā)明同時(shí)還 涉及該功能化柱芳烴在含水體系中熒光連續(xù)檢測Fe³⁺和F^-的應(yīng)用，屬于高分子技術(shù)領(lǐng)域和 離子檢測技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

柱芳烴作為新一代大環(huán)分子主體，是通過1,4-位亞甲基橋連，結(jié)構(gòu)高度對稱的高 分子聚合物。相比于冠醚，環(huán)糊精，杯芳烴具有更好的對稱性和剛性結(jié)構(gòu)，這種特殊的結(jié)構(gòu) 使得它們對客體具有獨(dú)特的選擇性。因此，柱芳烴作為一類新的大環(huán)分子在主客體化學(xué)方 面已經(jīng)展示出非常出色的效果。通過對柱芳烴結(jié)構(gòu)的修飾，許多主客體化學(xué)體系得到很好 的發(fā)展。

在生物和環(huán)境科學(xué)上，高選擇性、高效的化學(xué)傳感器的發(fā)展正日漸受到人們的關(guān) 注，人們已經(jīng)越來越多地將注意力集中到這類傳感器的研究上。設(shè)計(jì)及合成一類高敏感性、 高選擇性的熒光探針是有機(jī)和分析化學(xué)家的最基本的一項(xiàng)目標(biāo)。鐵是一種人體必需的元 素，它在所有的活體細(xì)胞中發(fā)揮著重要的作用。它存在于許多酶和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)當(dāng)中，因此 它在生命體的新陳代謝過程中是必不可少的,很多細(xì)胞生物及化學(xué)反應(yīng)都需要它的加入。 一旦人體缺少鐵，很多疾病便會隨之而來，比如說常見的缺鐵性貧血。然而，鐵濃度過高對 生命體同樣是不利的。有研究表明，一些腫瘤、糖尿病等的產(chǎn)生都與之有關(guān)。因此，在控制環(huán) 境污染保證人類健康方面，鐵離子的檢測是十分重要的。眾所周知，氟離子方面以及作為生 物代謝的重要陰離子，在生命過程中發(fā)揮著重要的作用。但過量地?cái)z取會引起氟中毒，因此 對氟離子的檢測具有重要意義，氟離子的簡便、快速檢測方法在臨床醫(yī)療上表現(xiàn)得越來越 重要。由于熒光檢測技術(shù)具有方便快捷、靈敏度高、選擇性好等優(yōu)點(diǎn)，大量的工作集中于設(shè) 計(jì)并合成能夠?qū)⒎肿幼R別事件通過分子的熒光信號有效表達(dá)的熒光分子。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種氨基苯并噻唑修飾的柱芳烴；

本發(fā)明的另一目的是提供一種氨基苯并噻唑修飾的柱芳烴的合成方法；

本發(fā)明的再一目的，就是提供氨基苯并噻唑修飾的柱芳烴在含水體系中連續(xù)檢測Fe³⁺和F^-的應(yīng)用。

一、2-氨基苯并噻唑修飾的柱芳烴

本發(fā)明2-氨基苯并噻唑修飾的柱芳烴，是在柱5芳烴一端的烷氧基結(jié)構(gòu)引入2-氨基苯 并噻唑，使其產(chǎn)生強(qiáng)烈的藍(lán)色熒光，標(biāo)記為PF5，其結(jié)構(gòu)式如下：

。

二、2-氨基苯并噻唑修飾的柱芳烴的合成

（1）單邊柱5芳烴的合成：以1,2-二氯乙烷為溶劑，三氟化硼乙醚為催化劑，多聚甲醛、 1-（4-溴代丁基氧）-4-甲氧基苯和對苯二甲醚為原料，于室溫反應(yīng)0.6～1h；反應(yīng)結(jié)束后用 甲醇沉淀，氯仿溶解，蒸餾水萃取，干燥后有機(jī)相用柱色譜分離，得單邊柱5芳烴；

多聚甲醛、1-(4-溴代丁基氧)-4-甲氧基苯、對苯二甲醚的摩爾比為5:1:5~5:5.1:5.2；

催化劑三氟化硼乙醚的用量為多聚甲醛摩爾量的0.1~0.5倍。

（2）對羥基苯甲醛修飾的柱芳烴的合成：以四氫呋喃為溶劑，KOH為催化劑，單邊柱 5芳烴與對羥基苯甲醛以1:1~1:1.2的摩爾比，于室溫?cái)嚢璺磻?yīng)65~70h；減壓蒸餾除去溶劑， 用水析出白色固體，即為對羥基苯甲醛修飾的柱芳烴；催化劑KOH的用量為對羥基苯甲醛摩 爾量的1~1.2倍。

（3）2-氨基苯并噻唑修飾的柱芳烴的合成：以乙醇為溶劑，對羥基苯甲醛修飾的柱 芳烴與2-氨基苯并噻唑以1:1~1:1.2的摩爾比，于75~80℃攪拌反應(yīng)36~48h；反應(yīng)完成后冷 卻至室溫，抽濾，干燥，得到白色固體即為目標(biāo)產(chǎn)物——2-氨基苯并噻唑修飾的柱芳烴，標(biāo) 記為PF5。

2-氨基苯并噻唑修飾的柱芳烴的合成路線如下：

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三、氨基苯并噻唑修飾的柱芳烴熒光識別性能

1、對陽離子熒光識別性能的研究