[发明专利]一种咔唑苯甲醛缩对苯二胺双席夫碱及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种咔唑苯甲醛缩对苯二胺双席夫碱及其制备方法，该席夫碱具有良好的荧光性能，而且能够络合金属离子，可以作为金属离子荧光探针。

背景技术：

咔唑是一个富电子芳杂环，具有良好的电子共轭平面，因此是许多荧光化合物的首选母核。另外，咔唑环易于进行结构修饰，因此，咔唑及其衍生物已作为光学材料被深入研究并加以开发应用。

席夫碱是指一类含有C=N基团的化合物，N原子上存在孤对电子，使得席夫碱成为一类重要的有机配体。如果能研发一种具有荧光性能的席夫碱，由于席夫碱能够与金属离子配位，那么与金属离子配位的席夫碱由于其空间结构的变化，它的荧光性能也会随之发生变化，因此就可以通过席夫碱荧光性能的变化来追踪金属离子的某些行为特征。这就是近年来，研究较热的金属离子荧光探针。而且，关于这一课题的研究，人们已经做出了大量工作。例如，有研究者利用N－乙基咔唑－3－甲醛与乙二胺为原料合成了N－乙基咔唑席夫碱化合物，并研究了各种金属离子对其荧光性能的影响，结果表明Cu²⁺能有效地猝灭其荧光，可以作为探测Cu²⁺的荧光探针[功能材料，2011,9(42)：1588-1590]。此外，众多研究者对于其他的一些金属离子荧光探针也做了大量研究，譬如Zn²⁺、Ni²⁺、Co²⁺等等。

席夫碱金属离子荧光探针因其具有良好的应用前景，研究者们已经做了大量的研究工作。但是，由于具有新型结构的荧光席夫碱的缺乏、荧光席夫碱的荧光性能不良等缺点，在一定程度上制约了席夫碱荧光探针的使用。针对这些问题，本发明提供了一种新的咔唑苯甲醛缩对苯二胺双席夫碱，该席夫碱在溶液中具有良好的荧光发射。经过检索，该席夫碱结构未见相关报导。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种新的咔唑苯甲醛缩苯二胺双席夫碱，该席夫碱具有良好荧光性能，可以作为金属离子荧光探针。并且该工艺具有成本低、操作简便、条件温和、产率高等优点。

本发明的另一目的是提供所述咔唑苯甲醛缩对苯二胺双席夫碱的制备方法。

本发明的另一目的是提供所述咔唑苯甲醛缩对苯二胺双席夫碱的应用。

为了实现这样的目的，本发明的技术方案中采用咔唑和对氟苯甲醛为原料制备了咔唑苯甲醛，又利用咔唑苯甲醛与价格低廉的对苯二胺为原料，得到了一种咔唑苯甲醛缩苯二胺双席夫碱。

本发明是通过如下措施来实现的：

本发明涉及的新的咔唑苯甲醛缩对苯二胺双席夫碱，其化学结构如下：

本发明制备式(I)化合物的反应原理如下：

（1）咔唑苯甲醛的制备

（2）咔唑苯甲醛缩苯二胺双席夫碱的制备

本发明制备式(I)化合物的方法如下：

（1）咔唑苯甲醛的制备

咔唑苯甲醛根据文献报道制备。

（2）咔唑苯甲醛缩苯二胺双席夫碱的制备

称取一定量的咔唑苯甲醛溶于溶剂，开动搅拌，直至咔唑苯甲醛全部溶解，加入一定量的对苯二胺，加入适量的弱酸，控温在50~100℃，反应一段时间，得到了黄色的席夫碱粉末，粉末选用合适的溶剂重结晶，得到了纯净的席夫碱，真空干燥即得产品。

具体步骤如下：

1）称取咔唑苯甲醛溶于溶剂，咔唑苯甲醛与溶剂的摩尔比为1:10~1:100；

2）称取对苯二胺溶于步骤1）所述的溶液，对苯二胺与咔唑苯甲醛的摩尔比为1:2~1:8；

3）量取一定量的弱酸加入步骤2）所述的溶液中，弱酸的用量为1~8d；

4）开动搅拌开始反应，在50~75℃下恒温反应2~12h，得到了黄色的席夫碱粉末，粉末选用合适的溶剂重结晶，即得纯品。

优选的，溶剂为甲醇、乙醇或丙酮。

优选的，弱酸为甲酸或乙酸。

优选的，重结晶所用的溶剂为乙醇、氯仿或二氯甲烷。

本发明将咔唑苯甲醛与价格低廉的对苯二胺进行反应，得到了一种新的化合物，经测试，这些化合物均具有良好的荧光发射，并且可以作为Cu²⁺荧光探针（结果见附图）。

本发明的化合物，可以作为荧光探针应用于探针领域。

具体实施方式：

为了更好的理解本发明的技术方案，以下通过具体的实施例作进一步详细叙述。

实施例1：