[發明專利]一種鐠離子熒光探針化合物、其制備方法及應用

有效

• 申請號: 202110543135.2
• 申請日: 2021-05-18
• 公開（公告）號: CN113264893B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 劉昆明;劉晉彪;王瑞祥;李立清;李娟華
• 申請（專利權）人: 江西理工大學
• 主分類號: C07D263/57
• 分類號: C07D263/57;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 北京律遠專利代理事務所(普通合伙) 11574
• 代理人: 張燕

本發明提供了一種鐠離子熒光探針化合物、其制備方法及應用，探針2?(2'?羥基?5'?苯乙炔基)苯基苯并噁唑，制備方法為：苯乙炔與5?溴水楊醛通過Sonogashira偶聯反應得到2?羥基?5?苯乙炔基苯甲醛中間體；中間體與鄰氨基苯酚通過縮合?環化得到探針。本發明的熒光探針具有對鐠離子的特異性識別能力，在常見金屬離子包括鑭系金屬離子存在下，通過熒光光譜上525nm處熒光增強可選擇性檢測鐠離子，具有靈敏度高，抗干擾能力強的特點，適用于生物化學和環境化學中對鐠離子的檢測。

技術領域

本發明屬于熒光探針領域，涉及一種鐠離子熒光探針化合物、其制備方法及應用。

背景技術

稀土元素在高性能合金、激光晶體、石油化工、永磁材料等領域具有重要用途。其中，鐠被用作LED顯示屏、石油裂解催化劑、熒光器件的核心材料，受到極大關注。在稀土生產過程中，準確定量的檢測鐠對建立高效分離提純工藝具有指導意義。此外，生產過程中產生的尾渣和污水中也會有鐠的殘留。超標的鐠元素在環境中經生物體富集，進入人體將導致肝臟氧化損傷和骨髓微核率上升，學習記憶能力下降，并具有一定的遺傳毒性。因此，對環境中的鐠離子檢測具有重要意義。

目前檢測鐠離子的主要方法包括：火焰光度法、分光光度法、原子吸收光譜、電鏡分析、中子活化分析法、電感耦合等離子體質譜法，X射線熒光光譜法等。上述方法因儀器昂貴、操作復雜、耗時較長等原因，不利于實現對環境中鐠離子的現場實時檢測。相對而言，熒光探針法具有靈敏度高、響應速度快、設備簡單、操作簡捷的特點，并可實現“裸眼”檢測。此外，通過對探針分子的化學修飾，可實現對檢測對象的特異性識別。然而，由于鑭系金屬離子的化學性質相近，高選擇性檢測鐠離子的熒光探針報道很少。如文獻(MaterialsScienceEngineering?C,2013,33,4140-4143)報道了一種香豆素衍生物的熒光探針，具有選擇性檢測鐠離子的功能。

2-(2'-羥基苯基)苯并噁唑(HBO)的分子結構中包含氫鍵供體(-OH)和氫鍵受體(-N＝C)，在入射光激發下能發生烯醇式結構和酮式結構的互變，因此具有激發態分子內質子轉移效應(ESIPT)。該類熒光探針具有發光強度大、Stokes位移明顯、熒光穩定等優點。近年來被廣泛用于各種陰、陽離子和生物小分子的檢測。中國專利“一種鋅離子熒光探針化合物、制備方法及應用(105541826A)”，合成了以2-(2'-羥基苯基)苯并噁唑為熒光基團、2-吡啶甲基胺為識別基團的鐠離子增強型熒光探針。中國專利“一種醋酸根熒光探針化合物及其應用(103467410A)”，制備了N,N’-二[3-羥基-4(2-苯基噁唑)苯基]脲，可作為比率熒光探針識別醋酸根離子。近年來，也有苯并噁唑衍生物檢測金屬離子的報道。如(Chem.Commun.,2010,46,4070–4072./檢測Zn²⁺)、(DaltonTrans.,2011,40,1503–1059./檢測Zn²⁺)、(RSCAdv.,2013,3,10208-10212./檢測Zn²⁺)(Chem.Commun.,2014,50,7514–7516./檢測Zn²⁺和Cd²⁺)、(Chem.Commun.,2014,50,12258–12261/檢測Cr³⁺、Al³⁺、Fe³⁺)、(Tetrahedron?Lett.2018,59,4003–4007./檢測Zn²⁺)(J.Photoch.Photobio.A.2019,3701,75–83./檢測Zn²⁺)。

迄今為止，還未見基于苯并噁唑結構的鐠離子熒光探針。本發明設計合成了一種苯并噁唑結構的熒光探針，具有特異性識別鐠離子的功能。

發明內容

本發明所要解決的問題是提供一種鐠離子熒光探針化合物、其制備方法及應用，該熒光探針在302nm激發波長下，對鐠離子表現出熒光增強效果，能在17種常見金屬離子中特異性識別鐠離子，表現出良好的抗干擾能力。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：