[發明專利]一種席夫堿類多功能熒光探針及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011351804.8
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112480066B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 郭鹍鵬;李達;張芳;梁效中;李潔;張征;王思靜;李斌;徐洪;李芷君;邢藝凡;吳畏
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: C07D333/22
• 分類號: C07D333/22;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 太原榮信德知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14119
• 代理人: 楊凱;連慧敏

本發明屬于化學分析技術領域，具體涉及了一種席夫堿類多功能熒光探針及其制備方法和應用，可用于同時檢測銅離子、鋅離子和鋁離子，其制備方法是：首先通過2?溴噻吩與對甲?；脚鹚嵋砸欢ū壤谝欢l件下經Suzuki反應得到中間體4?(2?噻吩基)苯甲醛，再通過中間體與鄰氨基苯酚于無水乙醇中經醛胺縮合反應得到目標產物。該探針為席夫堿類化合物，具有亞胺鍵和羥基集團，對銅離子、鋅離子和鋁離子均有優良的選擇性：在乙腈溶液體系中，探針對銅離子表現出藍色熒光啟亮；在近似水溶液體系中，探針對鋅離子表現出橙色熒光啟亮，對鋁離子表現出藍色熒光啟亮。且該探針在與其他常見的金屬離子作用熒光信號基本沒有變化，抗干擾能力強，具有良好的傳感性質，檢測限低，在環境金屬離子檢測方面具有一定的應用潛力。

技術領域

本發明屬于金屬離子檢測的分析化學技術領域，具體涉及一種可同時識別銅離子、鋅離子和鋁離子席夫堿類熒光探針。

背景技術

熒光探針在環境化學、分析化學和生命科學領域具有重要的應用，它具有好的選擇性、高的靈敏度、價格低廉且操作簡便，可以快速、實時、定量分析和檢測等優點，引起了化學領域研究者的廣泛。

具有亞胺特性集團的席夫堿類化合物可通過胺和活性羰基縮合得到，它的合成簡單，反應條件溫和，并且易與金屬離子絡合，因此席夫堿類化合物在金屬離子選擇性識別研究領域中是一類理想的探針分子。

銅是生物體內所必需的一種微量重金屬元素，作為多種酶的必需輔助因子，參與鐵的代謝和促進紅細胞生成，維持中樞神經系統的健康。但是，過量的銅離子會損害肝臟和腎臟，并具有生物危害性。作為一種人體非必需元素，鋁的廣泛使用使人體攝入了過多的鋁，過量的鋁會對人體的中樞神經和免疫系統造成損害，并導致多種腦部疾病，比如帕金森病，阿爾茨海默病等。鋅是人體中第二富集的過渡金屬元素，是某些重要蛋白質中的配位金屬離子，參與許多生物和代謝過程。有機體攝入不足或多余會導致生長停滯，性器官疾病，和神經退行性等疾病。然而，目前所報道的探針雖然有很多可以實現對銅離子、鋁離子和鋅離子的識別，但是只能檢測其中的一種或兩種，很少可以實現對三種離子的同時檢測，不利于提高檢測效率及降低檢測成本。因此開發一種可同時識別銅離子、鋁離子和鋅離子的席夫堿類多功能熒光探針對于人體健康及環境保護具有十分重大的意義。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明提供一種高靈敏度和高選擇性的席夫堿類多功能熒光探針及其制備方法和應用。本發明的探針可以實現對銅離子、鋁離子和鋅離子的同時識別。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種席夫堿類多功能熒光探針，具有(Ⅰ)所示的結構：

一種席夫堿類多功能熒光探針的制備方法，具體步驟是：

(1)將2-溴噻吩、對甲?；脚鹚?、四(三苯基膦)鈀、無水碳酸鉀加至圓底反應瓶中，其中2-溴噻吩、對甲?；脚鹚?、四(三苯基膦)鈀和無水碳酸鉀的摩爾比為1：1.2：0.05：5，以乙二醇二甲醚和去離子水作為溶劑，其中乙二醇二甲醚和水的體積比為1：5，在氮氣氛圍下，回流攪拌12h，純化得到(Ⅱ)所示化合物：

(2)將化合物(Ⅱ)溶于無水乙醇中，加入鄰氨基苯酚，化合物(Ⅱ)與鄰氨基苯酚的摩爾比為1：1.2，在50℃條件下攪拌3h，純化得到(Ⅰ)所示化合物。

進一步地，步驟(1)所述的純化方式為：反應結束后，冷卻至室溫，用二氯甲烷萃取反應液，并用無水硫酸鎂干燥，經減壓旋轉蒸發儀去除溶劑，最后以體積比為10:1的石油醚:乙酸乙酯為洗脫劑進行硅膠柱層析分離。

進一步地，步驟(2)所述的純化方式為：反應結束后，冷卻至室溫，將沉淀過濾，并用無水乙醇多次洗滌后干燥。

一種如式(Ⅰ)所述的席夫堿類多功能熒光探針的應用，所述席夫堿類多功能熒光探針對銅離子、鋁離子和鋅離子識別上的應用。