[发明专利]用作汞离子荧光探针的双核锌配合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用作汞离子(Hg²⁺)荧光探针的四元芳香酸双核锌配合物及其制备方法，所述荧光探针在环境监测和生命科学领域具有潜在的应用前景。

技术背景

过渡金属羧酸微孔配合物，是由金属离子中心或簇与含羧基有机配体通过自组装的方法构筑的具有周期性的、高度规整的微孔网络结构，它兼具传统无机材料(孔隙多和热稳定性高等)和当代新型材料的特点(高比表面积、孔径可调控、骨架结构多样、易于功能化以及对环境友好等特性)，具有微孔结构是该类配合物的显著特征，也是其表现出优异功能性的主要位点之一[T.Devic等，Science，309(2005)2040；F.N.Shi等，J.Am.Chem.Soc.,130(2008)150]。近年来该类配合物的设计与合成已成为研发选择性催化、气体存储、手性拆分、药物缓释、磁性材料、生物传导材料、光电材料、微孔器件特别是分子识别及荧光探针等新颖功能材料跨学科的热点领域；基于该类配合物微孔结构、空间尺寸及电子效应的可调控性，不同理化性质的金属离子或客体分子可能对其荧光效应产生敏化作用，尤其是针对造成环境污染、对生物体产生危害作用的Pb²⁺、Cd²⁺、Hg²⁺等重金属离子具有荧光探测性能的研究，在生命科学、环境科学、医学及工农业生产等领域具有潜在的理论意义和应用前景。

Hg²⁺的轨道充满电子，Hg²⁺本身并不具有光学特性，可利用发色基团与Hg²⁺结合导致其荧光信号的改变来检测环境或生物体系中的汞含量［Han S.B等，Bioelectron,16(2001)9］。Nolan E M等和Guo X F等分别选择N-(2-苯氨基)-3,9-二硫杂-6-氮杂-十一碳烷和2,6-二氯甲基吡啶与N-[2-(2-羟基乙氧基)乙基]-4-哌嗪-1,8-萘酰亚胺合成了在水溶液中对汞离子产生荧光增强响应的识别探针[Nolan E M等，J.Am.Chem.Soc.,125(2003)14270；Guo X F等，J.Am.Chem.Soc.,126(2004)2272]；Yoon S等及Meng X M等分别利用含硫冠醚与荧光素及二硫代氨基酸盐合成了水溶性的Hg²⁺荧光传感器[Yoon S等，J.Am.Chem.Soc.,127(2005)16030；Meng X M等，TetrahedronLett.,47(2006)7961]；Wang J B等基于多酰亚胺受体，合成了一系列用于识别Hg²⁺的基于光诱导电子转移原理的汞的高选择性荧光传感器[Wang J B等，Chem.Commun.,109(2006)111；J.Org.Chem.,71(2006)4308；Org.Lett.,17(2006)3721]；Lee J S等将巯基修饰的可以与Hg²⁺特异性结合的DNA序列(poly-T)共价连接在金纳米颗粒表面，构成纳米捕获探针[Lee J S等，Angew.Chem.Int.Ed.,46(2007)4093]。上述荧光探针均为基于有机发光体系受到Hg²⁺敏化而改变其荧光强度，本发明涉及的微孔双核锌汞离子荧光探针则是由四元芳香酸构筑而成的配合物，是一类新颖的荧光探针体系。

目前常用的汞化合物检测方法包括分光光度法、原子发射光谱法、原子吸收光谱法、氢化物发生-原子荧光光谱法等，这些方法往往存在仪器昂贵、分析周期长、样品预处理复杂、检测费用昂贵等问题，难以适应汞离子检测的方便、快捷、灵敏度等方面的要求[莫洁芳等，现代仪器，3(2010)14]。本发明涉及用作汞离子荧光探针的四元芳香酸双核锌配合物，由于有效的光诱导电子转移产生的荧光猝灭而使得配合物显示出弱的荧光，当加入一定量Hg²⁺离子，配合物的荧光大大增加，具有高灵敏性和选择性，具备操作简便快捷、无毒、对环境友好以及选择性高的特点，该种锌配合物荧光探针尚未见文献报道。

发明内容