[发明专利]比色-荧光双通道检测CN-的受体化合物及其合成和应用

说明书

技术领域

本发明属于阴离子检测技术领域，涉及一种检测阴离子CN^-的受体，尤其涉及一种比色-荧光双通道检测CN^-的受体化合物——2-氰基-3-(5-(4-硝基苯基)-2-呋喃基)丙烯腈；本发明同时还涉及该受体化合物的合成及其在检测阴离子CN^-中的应用。

背景技术

氰化物在非常容易被人体吸收，可经口、呼吸道或皮肤进入人体。氰化物进入胃内，在胃酸的解离下，能立即水解为氰氢酸而被吸收。此种物质进入血液循环后，血液中的细胞色素氧化酶的Fe³⁺与氰根结合，生成氰化高铁细胞色素氧化酶，丧失传递电子的能力，使呼吸链中断，细胞窒息死亡。由于氰化物在类脂中的溶解度比较大，所以中枢神经系统首先受到危害，尤其呼吸中枢更为敏感。呼吸衰竭乃是氰化物急性中毒致死的主要原因。因此，它已经成为目前全球最引人关注的环境污染物之一。基于上述原因，环境中CN^-的检测引起了人们极大的关注。

到目前为止，人们已经提出了多种检测氰根离子的方法，其中许多方法需要昂贵的仪器和复杂的操作。在离子检测领域，比色法或荧光法由于操作简单、仪器易得等原因而倍受关注。但是，文献报道的氰根比色或荧光受体往往结构复杂，难以合成，这严重制约了此类方法的应用。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种比色-荧光双通道检测CN^-的受体化合物——2-氰基-3-(5-(4-硝基苯基)-2-呋喃基)丙烯腈。

本发明的另一目的是提供一种上述受体化合物——2-氰基-3-(5-(4-硝基苯基)-2-呋喃基)丙烯腈的制备方法。

本发明还有一个目的，就是提供上述受体化合物在检测阴离子CN^-中的具体应用——阴离子CN^-检测试纸及其制备方法。

（一）比色-荧光双通道检测CN^-的受体化合物

本发明比色-荧光双通道检测CN^-的受体——2-氰基-3-(5-(4-硝基苯基)-2-呋喃基)丙烯腈的结构如下：

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（二）比色-荧光双通道检测CN^-的受体化合物的合成

本发明比色-荧光双通道检测CN^-的受体化合物——2-氰基-3-(5-(4-硝基苯基)-2-呋喃基)丙烯腈的合成方法，是以水为反应介质，使5-(4-硝基苯基)呋喃-2-甲醛与丙二睛以1:0.8~1:1.2的摩尔比，于60~90℃下搅拌反应2h~4h；冷却后抽滤，得黄色固体，用乙醇重结晶，得到目标产物；

所述5-(4-硝基苯基)呋喃-2-甲醛的结构式如下：

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上述受体化合物2-氰基-3-（5-(4-硝基苯基)-2-呋喃基）丙烯腈的合成路线如下：

 

本发明通过核磁共振、红外图谱、紫外光谱、熔点测定、元素分析等手段进行表征，表明比色-荧光双通道检测CN^-的受体化合物——2-氰基-3-(5-(4-硝基苯基)-2-呋喃基)丙烯腈合成成功。

（三）受体的阴离子识别实验

仪器与试剂：¹H NMR使用Mercury-400BB型核磁共振仪测定，TMS为内标。元素分析使用Flash EA 1112型元素分析仪测定；IR使用Digilab FTS-3000 FT-IR型红外光谱仪（KBr压片）测定；熔点使用X-4数字显示显微熔点测定仪（温度计未校正）测定；紫外光谱使用岛津UV-2550紫外-可见吸收光谱仪(1 cm石英液池)测定。所用阴离子均为其四丁基铵盐，溶剂为三次蒸馏水和二甲基亚砜(DMSO，分析纯)。其它试剂均为市售分析纯。

1、受体的阴离子离子识别性能研究