[发明专利]4-羟基取代苯基亚胺型罗丹明6G荧光分子探针的制备方法与用途

说明书

本发明是在天津师范大学开发基金（基金号为52XK1102）的资助下进行的。

技术领域

本发明属于化学传感技术应用领域，涉及化合物I1-(4-羟基苯)亚胺乙基-N’-(罗丹明6G-酰肼)的制备方法，及化合物I对氢离子高选择性的裸眼显色识别和荧光识别探针的用途。

背景技术

在生理学、药物学、环境学等体系中，对pH值的测定有非常重要的价值。电化学法是早期人们测量pH值的常用方法, 但在测量中遇到了很多问题，比如传统玻璃电极的阻抗高、易破损以及不宜用于含氟溶液中pH的测定等。其次, 玻璃电极由于体积较大, 不适用于样品的原位处理分析及微环境和生物活体的在线检测。与之对比，荧光光谱法具有自身独特的优点：灵敏度高、选择性强、反应快速及操作性强等，因此，设计合成能应用于各种体系，具有各种性能的pH荧光分子探针成为了人们的研究需求。

本专利的化合物I具有亚胺C＝N双键结构，根据罗丹明6G内酰胺螺环化合物的“闭合-无色”、“开环-有色及产生荧光”的特点，可以对氢离子进行荧光识别。实验表明，化合物I具有对氢离子高选择性的裸眼显色识别和荧光识别探针的用途，并且不受金属离子干扰。

本发明人设计的如上所述具有I结构特征的化合物是未见报道的新化合物。

发明内容

本发明的第一个目的是提供了具有结构式I的化合物及其制备方法。

本发明的第二个目的是提供了包含化合物I用于对氢离子高选择性裸眼显色识别以及荧光识别探针的用途。

为实现上述目的本发明公开了如下的技术内容：

具有结构式I的化合物1-(4-羟基苯)亚胺乙基-N’-(罗丹明6G-酰肼)：

本发明进一步公开了化合物1-(4-羟基苯)亚胺乙基-N’-(罗丹明6G-酰肼)的制备方法，它是按如下的步骤进行：

(1) 原料罗丹明6G酰肼的制备：

在乙醇溶液中，罗丹明6G和80% 的水合肼在室温下混合搅拌，然后将混合物加热回流，当溶液由猩红色变为澄清的橙色时，反应完毕，冷却至室温，减压旋蒸除去溶剂，所得固体用蒸馏水洗涤3次即得产物。其中罗丹明6G和80% 水合肼的摩尔比为1.0 : 12.5 。

(2) 目标化合物的合成

将上述制备的罗丹明6G酰肼和对羟基苯乙酮在甲醇溶液中混合，再加入几滴冰乙酸作催化剂，将混合体系加热回流至完全反应，待反应完成后降至室温，将烧瓶中的混合体系倒入盛有冰水混合物的烧杯中，用三乙胺调节溶液至pH = 8，抽滤，并用甲醇洗涤沉淀2-3次，二氯甲烷萃取滤液，将无水硫酸镁放入萃取液中，干燥并静置过夜，减压旋蒸除去多余溶剂，所得粗产品经柱色谱分离，得到结构式为I的化合物1-(4-羟基苯)亚胺乙基-N’-(罗丹明6G-酰肼)。其中罗丹明6G酰肼和对羟基苯乙酮的摩尔比为1.2：1.0 。

本发明进一步公开了化合物I在制备作为对氢离子高选择性裸眼显色识别以及荧光识别探针方面的应用。

本发明所设计的化合物的分子结构特征在于在I的结构中，罗丹明6G的氧杂蒽内酰胺螺环化合物的“闭合-无色”、“开环-有色及产生荧光”的特点，对氢离子进行荧光识别。实验表明，化合物I具有对氢离子高选择性的裸眼显色识别和荧光识别探针的用途。

本发明公开化合物I与现有技术相比所具有的积极效果为：

(1) 制备过程安全，合成简单；

(2) 化合物具有罗丹明6G内酰胺螺环结构，螺环的“闭合-无色”、“开环-有色及产生荧光”的特点，能够对氢离子进行荧光识别；

(3) 该荧光探针检测灵敏,在浓度为10 μM时即能够实现对氢离子的荧光识别，而Mg²⁺、Ca²⁺、Mn²⁺、Fe³⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Sr²⁺、Cd²⁺、Ba²⁺、Hg²⁺、Pb²⁺、Bi³⁺ 等14种离子在相同条件下未发生识别响应，说明该荧光探针对氢离子具有高选择性识别。

附图说明：

图1为化合物I的结构式；