[發明專利]一種2，3-二氨基吩嗪衍生物及其合成方法和應用

有效

• 申請號: 202011160199.6
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112250674B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 王煜;王建華;雙少敏;董川
• 申請（專利權）人: 山西大學
• 主分類號: C07D403/14
• 分類號: C07D403/14;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司) 14105
• 代理人: 張福增

本發明提供了一種2，3?二氨基吩嗪衍生物及其合成方法和應用，屬于吩嗪衍生物和鎘離子的檢測領域。吩嗪衍生物的合成方法：將2，3?二氨基吩嗪和咪唑?2?甲醛在甲醇溶液中加熱回流，抽濾，洗滌得到。本發明還提供了一種檢測鎘離子的方法：以吩嗪衍生物為探針，在CH₃CN?H₂O(pH＝7.4)的溶液中定量檢測Cd²⁺的含量。該檢測方法可以高選擇性、高靈敏性地檢測水溶液中的鎘離子，操作簡單、方便、快捷。

技術領域

本發明涉及吩嗪衍生物和鎘離子檢測，具體涉及一種2，3-二氨基吩嗪衍生物及其合成方法和在檢測Cd²⁺中的應用。

背景技術

鎘是一種劇毒的重金屬，即使在低濃度下也會引起嚴重的健康問題。通過直接攝入受污染的水或食物或通過香煙煙霧暴露攝入Cd²⁺會對人體腎臟，肺臟，骨骼和神經系統產生毒性作用，導致腎功能不全，鈣代謝紊亂和各種癌癥發病率增加。但是，鎘作為一種重要的天然元素已被廣泛應用于采礦，冶金，軍事，農業中含Cd的磷肥的應用，鎳鎘充電電池的生產等。所有這些應用都大大提高了環境污染的可能性，并可能導致鎘暴露水平增加。由于其不可生物降解的性質和在人體中長的消除半衰期(10-30年)，鎘被美國環境保護署(EPA)列為126種污染物之一。由世界衛生組織(WHO)和美國環境保護署(EPA)設定的飲用水中Cd²⁺的最大允許濃度分別為3μgL^-1和5μgL^-1。因此，在環境分析和生命科學領域非常需要高選擇性和高靈敏度的熒光探針用于Cd²⁺的檢測。

熒光光譜法具有靈敏度高，準確度較高，操作簡便快速的特點，并且通常伴隨著溶液顏色的變化，可以通過裸眼識別進行快速檢測分析。比率熒光傳感更有利，因為測量兩個不同波長的發射強度比可以減少外部因素的影響，從而大大提高測量的可靠性。

CN110317175公開了一種基于萘咪唑的席夫堿受體(NIS)，用于比率檢測乙醇水溶液中的Cd²⁺。但是，探針NIS吸收峰位于UV區域，并發射峰位于藍色光譜范圍，不利于其在實際樣品及生物成像等領域的應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種2,3-二氨基吩嗪衍生物及其合成方法和在檢測Cd²⁺中的應用。該吩嗪衍生物不僅能將激發和發射均調節到更長的波長，而且還可改變探針的檢測能力，并避免多種金屬離子的干擾，通過光譜法高選擇性、高靈敏性地比率檢測水溶液中的鎘離子，操作簡單、方便、快捷，不需要特殊儀器設備和專業培訓，易于推廣，結果清晰易辯。

為實現上述目的，本發明提供的技術方案為：

一種2，3-二氨基吩嗪衍生物，其結構式為：

一種2，3-二氨基吩嗪衍生物的合成方法，包括如下步驟：將反應物2，3-二氨基吩嗪和咪唑-2-甲醛在甲醇溶液加熱回流，反應結束后，抽濾，洗滌得到吩嗪衍生物PIS。

反應式如下：

上述步驟中所述2，3-二氨基吩嗪和咪唑-2-甲醛的摩爾比為1:2-2.5，優選為1:2.2。

為了保證反應物能充分反應，得到純凈的產物，優選加熱回流溫度為80℃；加熱回流時間為20-25小時，優選為24小時。

一種比率熒光光譜法用于檢測鎘離子的方法，包括如下步驟：

(1)配置10^-3M吩嗪衍生物的DMSO儲備液，配置10^-2M Cd²⁺的水溶液；