[發(fā)明專利]一種比色熒光雙通道識別汞離子的傳感器分子及其合成和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710792018.3
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN107501271B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏太保;張海麗;張有明;林奇
• 申請（專利權(quán)）人: 西北師范大學(xué)
• 主分類號: C07D487/04
• 分類號: C07D487/04;C09K11/06;G01N21/64;G01N21/78
• 代理公司: 蘭州智和專利代理事務(wù)所(普通合伙) 62201
• 代理人: 張英荷

本發(fā)明設(shè)計合成了一種能比色熒光雙通道識別汞離子的傳感器分子——2?氰甲基?咪唑[4,5?b]吩嗪，是以正丁醇為溶劑，2,3?二氨基吩嗪與氰乙酸乙酯為底物進(jìn)行回流反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后抽濾，真空干燥而得。當(dāng)在傳感器分子DMSO?H₂O溶液中分別加入陽離子溶液時，只有Hg²⁺的加入使溶液的顏色立即變淡，且其強(qiáng)黃色熒光完全猝滅，因此該傳感器分子在水溶液中能專一選擇性熒光識別Hg²⁺，而且識別過程不受其它陽離子的干擾。此外，當(dāng)在室溫下加入汞離子后，該溶液的熒光強(qiáng)度會快速減弱（＜3秒），能夠達(dá)到很好的裸眼識別效果。利用該傳感器分子制作的Hg²⁺檢測試紙也能夠方便快捷的檢測環(huán)境體系中的汞離子。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種汞離子傳感器分子，尤其涉及一種能夠比色熒光雙通道識別汞離子的傳感器分子——2-氰甲基-咪唑[4,5-b]吩嗪；本發(fā)明同時還涉及該汞離子傳感器分子在含水體系中熒光比色識別汞離子的應(yīng)用，屬于化學(xué)合成領(lǐng)域和陰離子檢測技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

作為一種眾所周知的劇毒的重金屬，汞（Hg）對人類和水生生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重威脅。一般來說，在微生物的作用下，無機(jī)汞離子將被轉(zhuǎn)化為甲基汞，可以很容易地被湖泊和海洋中的細(xì)菌，浮游生物和魚類吸收。然后在食物鏈中積累和轉(zhuǎn)化后，毒素會逐漸積累，造成對人腦的不可逆轉(zhuǎn)的損害，如日本的千粒菜。因此，汞離子的識別和檢測在環(huán)境科學(xué)、生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域都有著重要的意義。

檢測汞離子的方法很多，而比色熒光法由于方便快捷等原因而倍受關(guān)注。目前，設(shè)計及合成的汞離子傳感器已經(jīng)有很多，但是由于其專業(yè)性強(qiáng)、成本高以及識別時間長，這些因素都制約了很多傳感器分子的大規(guī)模推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對目前汞離子傳感器分子識別時間長、成本高等問題，提供一種能快速響應(yīng)的比色熒光雙通道識別汞離子的傳感器分子——2-氰甲基-咪唑[4,5-b]吩嗪；

本發(fā)明的另一目的是提供上述汞離子傳感器分子2-氰甲基-咪唑[4,5-b]吩嗪的合成方法；

本發(fā)明還有一個目的，就是提供上述傳感器分子在水溶液中比色熒光識別汞離子的應(yīng)用。

一、汞離子傳感器的結(jié)構(gòu)及合成

本發(fā)明比色熒光雙通道識別汞離子的傳感器分子，其化學(xué)名稱為2-氰甲基-咪唑[4,5-b]吩嗪，標(biāo)記為LC，其結(jié)構(gòu)式如下：

汞離子傳感器分子的合成：以正丁醇為溶劑，2,3-二氨基吩嗪與氰乙酸乙酯為底物進(jìn)行回流反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后抽濾，所得固體真空干燥，得到黃色固體即為汞離子傳感器分子，標(biāo)記為LC。

底物2,3-二氨基吩嗪與氰乙酸乙酯的摩爾比為1:1~1:1.5；回流反應(yīng)的溫度為115~117℃，回流反應(yīng)時間為7~8h。

二、汞離子傳感器的陽離子識別實驗

1、汞離子傳感器對陽離子的熒光識別性能