[發(fā)明專(zhuān)利]一種巴比妥酸衍生物及其制備和在熒光識(shí)別鐵離子和汞離子中的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811466124.3
• 申請(qǐng)日: 2018-12-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109369624B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏太保;朱文博;丁金東;馬小強(qiáng);林奇;姚虹;張有明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西北師范大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C07D405/06
• 分類(lèi)號(hào): C07D405/06;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 蘭州智和專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 62201
• 代理人: 張英荷

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于5?(3?硝基苯基)呋喃?2?甲醛的巴比妥酸衍生物的合成方法，是在溶劑乙醇中，5?(3?硝基苯基)呋喃?2?甲醛和巴比妥酸制得。該巴比妥酸衍生物在DMSO中呈淺綠色熒光。在巴比妥酸衍生物的DMSO溶液中分別入Mg²⁺，Ca²⁺，Cr³⁺，F(xiàn)e³⁺，Co²⁺，Ni²⁺，Cu²⁺，Zn²⁺，Ag⁺，Cd²⁺，Hg²⁺，Pb²⁺，Ba²⁺，Al³⁺的水溶液，只有Fe³⁺加入能使巴比妥酸衍生物溶液的熒光猝滅；只有Hg²⁺的加入能使巴比妥酸衍生物溶液的熒光增強(qiáng)并由綠色變?yōu)槌赛S色，因此其可用于Fe³⁺、Hg²⁺的單一選擇性熒光識(shí)別，這種識(shí)別性能在離子識(shí)別領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種巴比妥酸衍生物，尤其涉及一種基于5-(3-硝基苯基)呋喃-2-甲醛的巴比妥酸衍生物其及制備方法，主要用于單一選擇性識(shí)別Fe³⁺和Hg²⁺，屬于化學(xué)合成領(lǐng)域及陽(yáng)離子檢測(cè)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在化學(xué)、生物、環(huán)境等領(lǐng)域中，離子和分子扮演者重要的角色，對(duì)于環(huán)境中某些特殊離子或分子的檢測(cè)與分離至關(guān)重要，例如：

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。因此，鐵的缺乏可引起很多生理上的變化，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，工作效率降低等各種疾病，最常見(jiàn)的是缺鐵性貧血。我國(guó)7歲以下兒童貧血平均患病率達(dá)51.6％，孕婦貧血率平均30％左右。主要因機(jī)體鐵需要量增加、膳食攝入不足及吸收障礙引起。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。因此，檢測(cè)生命體中的鐵含量具有重要的意義。

汞（Hg）及其化合物對(duì)人體健康存在多種危害，若存在于天然水體中，則會(huì)對(duì)大范圍的人群以及動(dòng)物造成威脅。它能夠在生物體內(nèi)累積，通過(guò)食物鏈轉(zhuǎn)移到人體內(nèi)。人體內(nèi)累積的微量汞無(wú)法通過(guò)自身代謝進(jìn)行排泄，便會(huì)直接導(dǎo)致心臟、肝、甲狀腺疾病，引起神經(jīng)系統(tǒng)紊亂，慢性汞中毒，甚至引發(fā)惡性腫瘤的形成。所以對(duì)它們的檢測(cè)與分離也是至關(guān)重要的。

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。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。

巴比妥酸（Barbituric acid），又稱(chēng)丙二酰脲，化學(xué)名：2,4,6-嘧啶三酮。用途：可用作分析試劑、有機(jī)合成原料、塑料和染料的中間體、聚合反應(yīng)的催化劑。丙二酰脲亞甲基上兩個(gè)氫原子被烴基取代后的若干衍生物，稱(chēng)為巴比妥類(lèi)藥物，是一類(lèi)重要的鎮(zhèn)靜催眠藥物。然而，對(duì)于巴比妥酸衍生物在熒光識(shí)別陽(yáng)離子的研究，目前尚未見(jiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于5-(3-硝基苯基)呋喃-2-甲醛的巴比妥酸衍生物及其制備方法；

本發(fā)明的另一目的是提供一種該巴比妥酸衍生物作為傳感器在單一選擇性熒光識(shí)別Fe³⁺和Hg²⁺中的應(yīng)用。

一、巴比妥酸衍生物

本發(fā)明巴比妥酸衍生物，是基于5-(3-硝基苯基)呋喃-2-甲醛的巴比妥酸衍生物，標(biāo)記為SN，其結(jié)構(gòu)式如下：