[發明專利]一種高氯酸鹽可視化熒光探針分子及其制備方法

有效

• 申請號: 202210354400.7
• 申請日: 2022-04-06
• 公開（公告）號: CN114605318B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 竇新存;肖芳芳;李毓姝
• 申請（專利權）人: 中國科學院新疆理化技術研究所
• 主分類號: C07D213/57
• 分類號: C07D213/57;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 烏魯木齊中科新興專利事務所(普通合伙) 65106
• 代理人: 張莉

本發明提供一種高氯酸鹽可視化熒光探針分子及其制備方法，該方法采用將苯硼酸、2,5?二溴苯?1,4?二甲醛、4?吡啶乙腈鹽酸鹽和Br?Csubgt;n/subgt;Hsubgt;2n+1/subgt;(n=3?9)在加熱條件下經后處理純化得到探針分子。探針分子溶液呈淡黃色且無熒光；加入高氯酸根后，由于高氯酸根與探針分子之間的范德華相互作用能使其發生聚集行為，導致溶液發出明亮的綠色熒光，通過熒光顏色信號變化實現高氯酸鹽的定性檢測。通過精確調制探針與高氯酸鹽的范德華相互作用，可實現對高氯酸鹽響應靈敏度的提升。本發明制備簡單，兼具優異的檢測選擇性和靈敏性，能夠快速定性檢測高氯酸鹽，具備廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及一種高氯酸鹽檢測的熒光探針分子及其制備方法，屬于有機化學領域和分析檢測領域，通過熒光光譜變化實現對高氯酸鹽的檢測。

背景技術

高氯酸鹽作為一種典型的電荷分散型的非配位且不具反應性的陰離子，由于具有強氧化性，與有機物、還原劑、可燃物混合時可發生燃燒爆炸，主要用作火箭燃料和煙火中的氧化劑和安全氣囊中的爆炸物；而且，高氯酸鹽由于其正四面體結構，具有不揮發性、高穩定性、高溶解性，可長期存在自然界中不被降解，是一種持久性污染物。此外，高氯酸鹽可以經土壤、水等途徑被植物吸收、積累，通過食物鏈進入人體或由被污染的飲用水源直接進入人體。由于高氯酸鹽與碘離子具有相似的電荷和離子半徑，可抑制人體甲狀腺對碘的吸收和利用，從而減少甲狀腺激素的分泌，導致發育缺陷。由于高氯酸鹽的高穩定性，將飲用水中高氯酸鹽的最大污染物濃度指標值設定為0.056mg/L(56μg/L)。因此，對高氯酸鹽的快速、靈敏和特異性的檢測對食品安全、環境保護和公共衛生等領域具有重要意義。

發展可靠和穩定檢測高氯酸鹽的方法是解決實際痕量檢測需求，實現高靈敏、快速、特異性識別檢測性能的關鍵。因此，針對高氯酸鹽的檢測開發了包括離子遷移譜技術、便攜式拉曼光譜技術、電化學方法等。然而這些技術存在設備昂貴，操作復雜且攜帶不便的缺點?；谟袡C熒光探針檢測的方法具有快速、靈敏、可視化、不依賴儀器、抗干擾性強等優點，是極具應用前景的現場檢測方法。因此，開發具有響應快、靈敏度高、選擇性好的熒光光譜檢測法是一種優選方法。

目前，對高氯酸鹽的熒光檢測急需一種具備檢測速度快、靈敏度高、抗干擾能力強性能穩定的熒光探針分子。因此，需要開發出一種具備上述優勢的熒光探針分子以滿足對高氯酸鹽高效檢測的需求，以解決對高氯酸鹽的現場、快速檢測的不足。制備性能優異的熒光探針成為高氯酸鹽檢測的當務之急，也是當前和今后食品安全、環境保護、公共衛生等領域中高氯酸鹽快速、現場檢測的首選方法。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種高氯酸鹽可視化熒光探針分子及其制備方法，采用將苯硼酸、2,5-二溴苯-1,4-二甲醛、4-吡啶乙腈鹽酸鹽和Br-C_nH_2n+1(n＝3-9)在加熱條件下經后處理純化得到探針，探針溶液呈淡黃色且無熒光；加入高氯酸根后，由于高氯酸根與探針之間的范德華相互作用能使其發生聚集行為，導致溶液發出明亮的綠色熒光，通過熒光顏色信號變化實現高氯酸鹽的定性檢測。通過精確調制探針與高氯酸鹽的范德華相互作用，可實現對高氯酸鹽響應靈敏度的提升。本發明制備簡單，兼具優異的檢測選擇性和靈敏性，能夠用于快速檢測高氯酸鹽的用途。

本發明所述的一種高氯酸鹽可視化熒光探針分子，該熒光探針的化學名稱為4,4’-((1z,1'z)-[1,1':4',1“三聯苯-2',5'-雙(1-氰基-2，1-取代基))雙(1-R基吡啶)溴鹽，R基團結合在吡啶鎓鹽上，其結構式為：

其中：R＝C_nH_2n+1,n＝3-9。

所述一種高氯酸鹽可視化熒光探針分子的制備方法，按下列步驟進行：