[發(fā)明專利]一種基于霍夫曼徹底甲基化的苯并咪唑基超分子凝膠因子的合成和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810350123.6
• 申請(qǐng)日: 2018-04-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108409669B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚虹;王姣;周琦;樊彥青;關(guān)曉文;林奇;魏太保;張有明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北師范大學(xué)
• 主分類號(hào): C07D235/08
• 分類號(hào): C07D235/08;B01J13/00;C09K11/06;G01N21/64
• 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(jì)合成了一種基于霍夫曼徹底甲基化的苯并咪唑基超分子凝膠因子，該凝膠因子的分子中，苯并咪唑作為一個(gè)剛性結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的體系，致使主體分子發(fā)出了強(qiáng)的熒光；引入酯基作為金屬離子的結(jié)合位點(diǎn)，通過(guò)長(zhǎng)烷基鏈的纏繞作用，剛性結(jié)構(gòu)基團(tuán)苯并咪唑間的π?π堆積作為成凝膠的驅(qū)動(dòng)力，致使凝膠因子具有良好的聚集態(tài)熒光性能。該凝膠因子在有機(jī)溶劑中形成的有機(jī)凝膠與鐵離子結(jié)合后形成金屬有機(jī)凝膠使有機(jī)凝膠的熒光猝滅，因此具有單一選擇性熒光識(shí)Fe³⁺的性能，而檢測(cè)限低，靈敏度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種苯并咪唑基超分子凝膠因子，尤其涉及一種基于霍夫曼徹底甲基化的苯并咪唑基超分子凝膠因子及其合成方法；本發(fā)明還涉及基于該凝膠因子的有機(jī)凝膠及金屬有機(jī)凝膠，主要用于鐵離子的檢測(cè)，屬于化合物合成技術(shù)領(lǐng)域和離子檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鐵（Fe），是人體不可缺少的微量元素，它是構(gòu)成血紅蛋白、肌紅蛋白及多種酶的重要成分，如果體內(nèi)缺少鐵，可影響血紅蛋白、肌紅白蛋的合成，可使某些酶，如細(xì)胞色素C、核糖核苷酸還原酶、琥珀酸脫氫酶等的活性降低。這些酶與生物氧化、組織呼吸、神經(jīng)遞質(zhì)的分解與合成有著密切關(guān)系。由于鐵參與造血機(jī)能及鐵與酶的關(guān)系，因此，鐵的缺乏可引起很多生理上的變化，可引起白細(xì)胞殺菌能力降低，機(jī)體感染性增加，淋巴細(xì)胞功能受損，從而導(dǎo)致免疫力低下，智力降低和機(jī)體抗感染能力降低，影響機(jī)體體溫調(diào)節(jié)能力，神經(jīng)機(jī)能紊亂，最常見(jiàn)的是缺鐵性貧血。另外，消化道潰瘍、腸道寄生蟲(chóng)等疾病的出血，也是引起鐵缺乏的重要原因。體內(nèi)鐵元素的缺乏一般可引起淋巴腫大、缺鐵性貧血和四肢水腫等問(wèn)題。因此，鐵離子的檢測(cè)在環(huán)境檢測(cè)和生命科學(xué)等領(lǐng)域有著重要意義。

目前，人們已經(jīng)研發(fā)出多種離子/分子檢測(cè)的方法，并且由于熒光法具有操作簡(jiǎn)便、快捷、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)發(fā)展為離子/分子識(shí)別的主要檢測(cè)手段。近年來(lái)，化學(xué)傳感器的設(shè)計(jì)合成愈發(fā)引起人們的關(guān)注。然而，在現(xiàn)實(shí)生活中，各種對(duì)人體有益或有害的離子/分子大都存在于水相中，而所報(bào)道的可以對(duì)離子進(jìn)行檢測(cè)的方法大多是在溶液中進(jìn)行，對(duì)離子/分子的檢測(cè)也比較局限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于霍夫曼徹底甲基化的苯并咪唑基超分子凝膠因子及其合成方法；

本發(fā)明的另一目的是提供一種基于上述超分子凝膠因子的有機(jī)凝膠；

本發(fā)明還有一個(gè)目的，就是提供一種基于上述凝膠因子的有機(jī)凝膠在比色-熒光識(shí)別鐵離子的具體應(yīng)用。

一、苯并咪唑基超分子凝膠因子

本發(fā)明基于霍夫曼徹底甲基化的苯并咪唑基超分子凝膠因子化學(xué)名稱為：N -甲氧基羰甲基-2-十一烷基苯并咪唑碘鎓鹽，標(biāo)記為：BM-11。其分子式為：C₂₂H₃₅N₂O₂I，結(jié)構(gòu)式為：

超分子凝膠因子BM-11的制備：以乙腈為溶劑，2-十一烷基-1H-苯并咪唑-3-乙酸甲酯和碘甲烷以1:1~1:3的摩爾比，于85~90℃下反應(yīng)30~32h；反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，抽濾除溶劑，用乙醇-水重結(jié)晶，得白色固體產(chǎn)物即為超分子凝膠因子BM-11。傳感器分子BM-11的質(zhì)譜圖見(jiàn)圖1。

該超分子凝膠因子BM-11的分子中，苯并咪唑作為一個(gè)剛性結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的體系，致使主體分子發(fā)出了強(qiáng)的熒光；引入酯基作為金屬離子的結(jié)合位點(diǎn)，通過(guò)長(zhǎng)烷基鏈的纏繞作用，剛性結(jié)構(gòu)基團(tuán)苯并咪唑間的π-π堆積作為成凝膠的驅(qū)動(dòng)力，致使凝膠因子具有良好的聚集態(tài)熒光性能（AIEE）。

二、基于超分子凝膠因子BM-11的有機(jī)凝膠

將超分子凝膠因子BM-11溶于有機(jī)溶劑-水混合溶劑中，形成BM-11含量為2~5 mg/mL的溶液，冷卻至室溫后形成穩(wěn)定的白色凝聚態(tài)有機(jī)凝膠，記為G-11。