本發(fā)明屬于分析化學(xué)，具體涉及一種銅離子熒光探針及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、銅是日常生活中人們接觸較多的一種金屬，這使得人們經(jīng)常會暴露在銅離子(cu2+)的環(huán)境中。適當攝入的cu2+對于維持生命體的健康具有重要意義，機體內(nèi)的cu2+可以直接參與多種類型功能蛋白的構(gòu)建進而調(diào)控機體的多項生命活動。但過度的cu2+暴露又會嚴重威脅機體的生命健康，因此對環(huán)境中的cu2+進行有效的識別和監(jiān)控，對于規(guī)避cu2+帶來的危害，維護生命健康具有重要意義。在日常生活中，最為常見的含cu2+廢水包括染整廢水和電鍍廢水等，該種類型的廢水典型的特征為強堿性，在這種強堿性條件下，常規(guī)的cu2+檢測方法難以正常使用，而調(diào)控體系ph又會干擾到溶液中的cu2+濃度，影響檢測的結(jié)果。因此，亟需要開發(fā)適宜于在強堿性條件下應(yīng)用的cu2+識別探針。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種靈敏度高、響應(yīng)速度快的基于萘酰亞胺結(jié)構(gòu)的適宜于在強堿性條件下應(yīng)用的cu2+熒光探針及其制備方法和應(yīng)用。

2、本發(fā)明提供的適宜于強堿性條件的cu2+熒光探針，具有萘酰亞胺結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)式如下所示：

3、

4、本發(fā)明提供上述熒光探針，由如下合成步驟得到，其合成路線為：

5、

6、合成的具體步驟為：

7、(1)在反應(yīng)瓶(茄型瓶)中，將起始原料1(4-溴萘酐)(1.0eq)，n-(2-氨基乙基)嗎啉(1-1.2eq.)，溶于乙醇中；在氮氣保護下，升溫至70-90℃反應(yīng)，反應(yīng)2-12小時；tlc監(jiān)測反應(yīng)完畢后；蒸除乙醇，冷卻，加入少量去離子水；用布氏漏斗抽濾分離混合物，用甲醇/水的混合溶液洗滌濾餅3次；真空干燥，得中間化合物2，產(chǎn)率介于70～95％之間；

8、(2)中間體化合物2(1eq.)、三乙胺(1-3eq)與2-(甲基氨基)乙基氨基甲酸叔丁酯(1-1.5eq.)溶于n,n-二甲基甲酰胺中；在氮氣保護下升溫至90-110℃攪拌反應(yīng)，反應(yīng)2-12小時；tlc監(jiān)控反應(yīng)進程至反應(yīng)完畢；減壓蒸餾去除n,n-二甲基甲酰胺，加入水/甲醇混合溶液，冰浴降溫后析出黃色固體；用布氏漏斗抽濾以分離混合物，濾餅用少量冰甲醇洗滌；真空干燥，得黃色固體中間化合物3，產(chǎn)率介于80～95％之間；

9、(3)中間體化合物3與二氯甲烷混合，冰浴下緩慢滴入濃鹽酸(1g中間體3加入1-2ml鹽酸)，反應(yīng)1-12小時；tlc監(jiān)控反應(yīng)完畢后，往反應(yīng)瓶中加入適量飽和碳酸鈉溶液，調(diào)整水相ph，直到ph≥7.5為止；溶液傾倒入分液漏斗，用二氯甲烷萃取3次；合并有機相，用無水硫酸鈉干燥；旋蒸除盡二氯甲烷后，得到中間體化合物4，產(chǎn)率在90％以上；

10、(4)中間體化合物4(1eq)、4-二甲基吡啶(0.1-1eq.)與三乙胺(1-3eq.)溶于dcm攪拌；稱取對硝基苯基氯甲酸酯(1-3eq)于dcm溶解后，冰水浴與氮氣保護下慢慢滴加至反應(yīng)瓶中，反應(yīng)1-12小時；tlc監(jiān)察反應(yīng)完畢后；反應(yīng)溶液經(jīng)水和dcm萃取，合并濃縮有機相，過柱(甲醇:二氯甲烷＝1:40)，得中間體黃色固體產(chǎn)物5，產(chǎn)率介于75～90％之間；

11、(5)將中間體化合物5(1eq)，用二氯甲烷溶解；在冰水浴與氮氣保護下將水合肼(3-6eq.)通過恒壓滴液漏斗勻速滴入反應(yīng)瓶中；室溫反應(yīng)1-12小時，tlc監(jiān)測反應(yīng)完畢后，用水與二氯甲烷萃取，合并有機相，干燥后旋蒸濃縮；經(jīng)氧化鋁柱層析。得黃色固體目標產(chǎn)物。

12、本發(fā)明還涉及使用上述熒光探針在強堿性條件下(ph≥10)對cu2+進行監(jiān)測；具體的操作為：

13、使用有機溶劑(dmso、dmf等)配制化合物的母液(具體濃度根據(jù)測試體系判定，常用為1mm-10mm)，稀釋到響應(yīng)的測試體系中(具體濃度根據(jù)測試體系判定，常用測試濃度為5μm或10μm)，激發(fā)波長為440nm，收集波長范圍為460-700nm，響應(yīng)時間為2小時以上。

14、本發(fā)明涉及的cu2+熒光探針與現(xiàn)有的cu2+具有顯著的不同，即可在強堿性條件下實現(xiàn)對cu2+的識別。

技術(shù)特征：

1.一種適宜于強堿性條件的cu2+熒光探針，其特征在于，結(jié)構(gòu)式如下所示：

2.如權(quán)利要求1所述的cu2+熒光探針的合成方法，其特征在于，合成路線為：

3.如權(quán)利要求1所述的熒光探針在ph≥10的強堿性條件下對cu2+進行監(jiān)測的應(yīng)用。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用，具體操作為：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，所述有機溶劑為dmso或dmf。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于分析化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體為適宜于在強堿性條件的銅離子熒光探針及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明銅離子熒光探針，含有萘酰亞胺結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)式如下式所示。該熒光探針在pH≥10的強堿性條件下可對Cu<supgt;2+</supgt;進行檢測；檢測靈敏度高、響應(yīng)速度快。

技術(shù)研發(fā)人員：蔣麗平,祝愿
受保護的技術(shù)使用者：復(fù)旦大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/14