[发明专利]镍离子受体化合物及其合成和应用

说明书

技术领域

本发明属于阳离子检测技术领域，涉及一种镍离子受体化合物——1-(喹啉-8-亚胺)亚甲基萘酚及其合成方法；本发明同时还涉及该受体化合物在检测Ni²⁺中的应用。 

背景技术

镍是人体所必须的微量元素之一，但是镍的摄入量过高会引起镍中毒。现代医学以证明，人体内过量的镍会导致肺癌、心脑血管疾病以及肾病。因此对环境中镍离子的检测对于医学、生物学及环境科学具有重要的意义。到目前为止，人们已经提出了多种检测镍离子的方法，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，比色法由于操作简单、仪器易得等原因而倍受关注。 

CN102519949A公开了一种基于裸眼目视比色法检测水质中镍离子的探针-7-羟基-3-[(3-吡啶亚甲基)亚胺]-2H-1-苯并吡喃及基于该种探针的镍离子检测试剂盒和试纸。该镍离子探针的检测机理基于配位反应，使用裸眼目视比色法即可检测出溶液中的镍离子。该方法虽然可以在水介质中实现微量镍离子的高灵敏度、高选择性检测，但是其制备过程比较复杂，成本较高；而且基于该探针制备试剂盒的方法也比较繁琐，成本高，从而影响了其推广应用。 

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种镍离子受体化合物——1-(喹啉-8-亚胺)亚甲基萘酚。 

本发明的另一目的是提供一种上述镍离子受体化合物的合成方法。 

本发明还有一个目的，就是提供上述镍离子受体化合物在检测Ni²⁺中的应用——阳离子Ni²⁺检测试纸及其制备方法。 

（一）镍离子受体化合物 

本发明镍离子受体化合物合成方法，是以乙醇为反应介质，以冰醋酸为催化剂，使8-氨基喹啉与2-羟基萘甲醛以1:1～1:1.2的摩尔比，于75～85℃下搅拌反应4～8 h；冷却后抽滤，得红色固体，用无水乙醇洗涤，得目标产物。

催化剂冰醋酸的用量为8-氨基喹啉摩尔量的0.5～1%。 

上述合成产物命名为：1-(喹啉-8-亚胺)亚甲基萘酚，其结构和表征数据如下： 

 m.p. 227-229℃. IR (KBr, cm^-1): v= 3440(OH), 1624(C=N), 1589(C=C), 1535(C=C). ¹H NMR (400 MHz, DMSO) δ 15.91 (d, J = 10.8 Hz, 1H, OH), 9.66-9.51 (m, 1H, =CH), 9.05 (dd, J = 4.1, 1.7 Hz, 1H), 8.47 (dd, J = 14.9, 4.8 Hz, 3H), 7.91-7.16 (m, 7H, Ar-H), 6.72 (dd, J = 9.5, 5.8 Hz, 1H). ¹³C NMR (151 MHz, DMSO) δ 181.42 (s), 150.17 (s), 147.25 (s), 139.38 (s), 138.74 (s), 136.45 (s), 136.26 (s), 134.24 (s), 129.12 (s), 128.39 (d, J = 6.4 Hz), 126.96 (s), 126.29 (s), 125.92 (s), 124.44 (s), 123.46 (s), 122.59 (s), 119.93 (s), 114.63 (s), 108.24 (s). Anal. calcd for C₂₀H₁₄N₂O: C 80.52, H 4.73, N 9.39; found: C 80.60, H 4.58, N 9.37. ESI-MS: calcd for [C₂₀H₁₄N₂O+H]⁺ 299.1, found 299.3。

上述核磁共振、红外图谱、紫外光谱、熔点测定、元素分析等表征数据表明，本发明镍离子受体化合物——1-(喹啉-8-亚胺)亚甲基萘酚合成成功。 

（二）受体化合物在比色检测镍离子中的应用