[發明專利]一類陰離子探針及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201911184083.3
• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN110845365B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 蔡薈梅;李慧芬;柯飛;宛曉春;彭傳燚;程燕
• 申請（專利權）人: 安徽農業大學
• 主分類號: C07C253/30
• 分類號: C07C253/30;C07C255/57;G01N21/78
• 代理公司: 北京悅和知識產權代理有限公司 11714
• 代理人: 田昕

本發明涉及一種用于檢測陰離子的新型比色探針及其應用,屬于分析化學技術領域。本發明的比色探針,以4?氰基苯肼鹽酸鹽、4?硝基苯基異氰酸酯等為原料合成了一類基于氫鍵作用對氟離子、醋酸根離子、磷酸氫根離子有比色識別能力，而對氯離子、溴離子、碘離子、硝酸根離子、硫酸氫根離子、高氯酸根離子等陰離子沒有響應。本發明工藝簡單，操作簡便，具有高靈敏性，可實現裸眼觀測對陰離子的檢測，尤其對氟離子具有明顯的比色檢測效果。因此，本發明的比色探針能應用于飲用水、污水、茶葉、含氟食品、環境和細胞內氟離子的檢測評價且檢測限極低。

技術領域

本發明屬于陰離子探針制備領域，涉及一類陰離子探針及其制備方法和應用。

背景技術

陰離子在生命體系、環境體系和化工生產中占有基礎性作用。尤其在生命體系中，陰離子對生命過程的實現有著重要的作用。因此陰離子的檢測是一項非常必要的工作。比如，氟離子是一種對生命體系有著重要影響的陰離子。眾所周知，人體攝入適量的氟離子可以預防齲齒，防止骨質疏松。另一方面，攝入過量氟離子會導致氟中毒，輕則危害人牙胚的造釉細胞，重則引起骨骼發生氟性骨硬化，骨質變硬、骨質增生，使關節活動受限，甚至彎腰駝背、癱瘓，完全喪失勞動能力。因此，定性和定量的檢測氟離子是一項非常重要的課題。

醋酸根離子作為許多代謝過程的重要組成部分，廣泛存在與生物體的乙酰輔酶A中，它可以用來控制微生物的生長，延長肉類保存時間，但是人體內醋酸根含量過高將會導致前列腺癌。

磷酸氫根離子作為人體內重要的體液酸堿平衡緩沖對，對人體健康具有重要作用；在農業生產過程中，磷酸氫根作為有效磷成分物吸收，在合適條件下會轉化為有效磷，因此過量磷酸氫根會對土壤環境產生污染。

通常情況下，陰離子可以通過離子選擇電極等方法檢測，但這些方法需要昂貴的儀器、復雜的操作，而比色法可以通過裸眼直接觀測。開發方便、快捷的陰離子檢測方法如檢測試紙、試劑盒等受到人們越來越多的關注。

發明內容

本發明為了解決氟離子、醋酸根離子和磷酸氫根離子的傳統方法檢測速度慢，需要昂貴的儀器、復雜的操作等問題，提出了一種通過氟離子、醋酸根離子和磷酸氫根離子探針能夠快速比對出氟離子、醋酸根離子和磷酸氫根離子含量的方法，能夠快速測定食品、農業等產品的氟離子、醋酸根離子和磷酸氫根離子含量。

首先，本發明提供了一種氟離子探針，可以對氟離子產生獨特的顯色反應，所述氟離子探針的分子式為：C₁₅H₁₁N₅O，其化學結構式為圖1的R1所示。

其次，本發明還提供了一種氟離子醋酸根磷酸氫根離子探針，可以對氟離子醋酸根磷酸氫根離子產生獨特的顯色反應，所述氟離子醋酸根磷酸氫根離子的分子式為：C₁₅H₁₁N₅O，其化學結構式為圖1的R2所示。

最后，本發明還提供一種氟離子醋酸根磷酸氫根離子探針，可以對氟離子醋酸根磷酸氫根離子產生獨特的顯色反應，所述氟離子醋酸根磷酸氫根離子的分子式為：C₁₅H₁₁N₄O₂Cl，其化學結構式為圖1的R3所示。

相應的，R1的氟離子探針制備方法為：將4-氰基苯肼鹽酸鹽溶于二氯甲烷溶液、4-硝基苯基異氰酸酯溶于二氯甲烷溶液中；將上述溶液混合后在溫度為40℃-60℃，攪拌反應4-8h，反應結束后離心處理；離心結束后過濾，取沉淀物洗滌，真空冷凍干燥得到所述氟離子探針。

相應的，R2的氟離子醋酸根磷酸氫根離子探針制備方法為：將4-氰基苯肼鹽酸鹽溶于二氯甲烷溶液、3-硝基苯基異氰酸酯溶于二氯甲烷溶液中；將上述溶液混合后在溫度為40℃-60℃，攪拌反應4-8h，反應結束后離心處理；離心結束后過濾，取沉淀物洗滌，真空冷凍干燥得到所述氟離子探針。