[發(fā)明專利]一種全氨基柱[5]芳烴及其合成方法和在檢測(cè)三價(jià)金離子中的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910593984.1
• 申請(qǐng)日: 2019-07-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110305035B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊麗娟;楊俊麗;荀玉鵬;楊云漢;魏可可;保秋連;古捷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南民族大學(xué)
• 主分類號(hào): C07C235/10
• 分類號(hào): C07C235/10;C07C231/02;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 董大媛

本發(fā)明涉及熒光傳感技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種全氨基柱[5]芳烴(ATP5)，具有式I所示結(jié)構(gòu)。本發(fā)明提供的全氨基柱[5]芳烴在紫外光照射下可以顯示出較好的黃白色熒光，且具有良好的溶解性；本發(fā)明提供的全氨基柱[5]芳烴對(duì)Au³⁺的識(shí)別有專一性，其識(shí)別作用不受pH的影響。將本發(fā)明提供的全氨基柱[5]芳烴作為熒光傳感器檢測(cè)水溶液中的Au³⁺，最低檢測(cè)限可以達(dá)到7.59×10^?8mol·L^?1。本發(fā)明還提供了所述全氨基柱[5]芳烴的合成方法，本發(fā)明提供的合成方法利用乙二胺既作為反應(yīng)原料又作為溶劑，通過(guò)氨解反應(yīng)能成功將氨基修飾在柱芳烴上，方法簡(jiǎn)便，容易操作，收率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熒光傳感技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種全氨基柱[5]芳烴及其合成方法和在檢測(cè)三價(jià)金離子中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

一直以來(lái)人們對(duì)金元素的應(yīng)用給予了極大的關(guān)注，金元素是眾多金屬元素中比較重要的一種，不僅可以用來(lái)做黃金飾品，而基于其獨(dú)特的理化性質(zhì)被廣泛應(yīng)用于金納米材料、催化和傳感等方面。雖然金元素在材料科學(xué)中存在著至關(guān)重要的作用，但研究證明，可溶性金元素如氯金酸鹽等在人體內(nèi)具有潛在的毒性，當(dāng)積累一定濃度時(shí)，金離子會(huì)通過(guò)與生物分子的不可逆相互作用而對(duì)一些生物系統(tǒng)產(chǎn)生毒性，可以與蛋白質(zhì)、DNA等相互作用干擾生物分子細(xì)胞組成，金離子還會(huì)對(duì)肝臟、腎臟和周圍神經(jīng)系統(tǒng)造成嚴(yán)重?fù)p害。因此，尋求一種高效簡(jiǎn)便的檢測(cè)方法用來(lái)識(shí)別檢測(cè)金離子具有重要意義的。

近年來(lái)，熒光探針由于具有快速、簡(jiǎn)單、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、檢測(cè)限低等優(yōu)點(diǎn)而受到研究者的廣泛關(guān)注。2016年，Wang等設(shè)計(jì)合成了基于硼-二吡咯甲烷 (BODIPY)染料的單席夫堿熒光探針，該探針通過(guò)不可逆的C-N鍵水解反應(yīng)對(duì)Au³⁺進(jìn)行識(shí)別，當(dāng)它受到特定波長(zhǎng)的激發(fā)光照射時(shí)，探針發(fā)生分子內(nèi)的電荷轉(zhuǎn)移導(dǎo)致BODIPY的熒光淬滅，當(dāng)加入Au³⁺后生成含有醛基的BODIPY，從而導(dǎo)致BODIPY的熒光增強(qiáng)，可用肉眼觀察到上述現(xiàn)象的變化。同年，該課題組還合成了基于Au³⁺檢測(cè)的硼二吡咯甲烷(BODIPY)衍生物的新型熒光探針。Kim等人設(shè)計(jì)了潛伏熒光團(tuán)可以通過(guò)Au³⁺催化使香豆素發(fā)生成環(huán)反應(yīng)產(chǎn)生強(qiáng)熒光，它是一種用于Au³⁺的高選擇性和靈敏的熒光開(kāi)啟探針。

自柱芳烴被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，有關(guān)柱芳烴作為熒光傳感器的應(yīng)用吸引了許多研究者，如Yuan和Feng等人設(shè)計(jì)合成了一種三氮唑連接的8-羥基喹啉修飾的一種共聚柱[5]芳烴，它可以連續(xù)性檢測(cè)識(shí)別釷(IV)離子和氟離子。Shi和 Xia等人研究了基于水溶性柱[5]芳烴和含有羅丹明B的兩親物G1在水介質(zhì)中實(shí)現(xiàn)了對(duì)Cu²⁺的響應(yīng)性自組裝。這種自組裝系統(tǒng)顯示出對(duì)Cu(II)的響應(yīng)特性，進(jìn)而可以識(shí)別水溶液中的Cu²⁺，并且賦予它們?cè)诟鱾€(gè)領(lǐng)域(例如傳感器、控制釋放和藥物傳遞)中潛在的應(yīng)用。Yao等人還構(gòu)建了一種基于柱芳烴的分子識(shí)別和金屬配位驅(qū)動(dòng)的熒光超分子聚合物。由于三聯(lián)吡啶可以穩(wěn)定地絡(luò)合Zn²⁺客體，所以他們報(bào)道了一種Zn²⁺響應(yīng)的熒光柱[5]芳烴，通過(guò)Zn²⁺與三聯(lián)吡啶基團(tuán)間的配位，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)Zn²⁺的識(shí)別。但是，目前能夠用于識(shí)別金離子的柱芳烴仍然較少。鑒于此，研究一種能夠識(shí)別金離子的柱芳烴，利用柱芳烴的熒光構(gòu)筑金屬離子熒光傳感器具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明目的在于提供一種全氨基柱[5]芳烴及其合成方法和在檢測(cè)三價(jià)金離子中的應(yīng)用。本發(fā)明提供的全氨基柱[5]芳烴對(duì)Au³⁺的識(shí)別有專一性，且不受pH值的影響，并且本發(fā)明提供的全氨基柱[5]芳烴的合成方法簡(jiǎn)便，無(wú)需進(jìn)行疊氮化反應(yīng)、還原反應(yīng)等具有危險(xiǎn)性的步驟。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一種全氨基柱[5]芳烴，具有式I所示結(jié)構(gòu)：