[发明专利]一种荧光分子探针化合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种荧光分子探针化合物及其制备方法和应用，属于化学分析检测技术领域。

背景技术

次氯酸盐具有很强的氧化性，是工业及生活中常见的氧化剂，其代表物质为次氯酸钠、漂白粉等，被广泛应用于木材纸张漂白、器械及水体消毒、有机合成中的氧化剂等。然而次氯酸盐对环境及人体具有一定毒性，使用不当或大量残留的次氯酸盐可能引起环境的污染，例如：根据国家标准，自来水出厂时其余氯含量应不超过0.3mg/L，泳池余氯含量应不超过0.6mg/L^[1]([1]《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006))。因此，开发对次氯酸根离子含量的准确方便监测方法具有重大现实意义。

传统的水样中次氯酸根离子的定量检测一般采用联邻甲苯胺比色发法、碘量法滴定分析等。这些方法对水体中一些常见的其他氧化性物质选择性不高：如Fe³⁺，NO₂^-，Mn(IV)等离子共存时，可引起较大误差。同时，滴定法的分析步骤繁琐，试剂配制复杂，分析药品不能长时间保存等缺点也限制了其应用。相对而言，小分子荧光探针在检测次氯酸根离子时，样品处理简单，检测信号采用仪器准确采集分析，方便快捷^[2-6]([2]Chem-Eur.J.2009,15,2305.Lin,W.Y.；Long,L.L.；Chen,B.B.；Tan,W.；[3]Chem.Comm.2011,47,11978.Cheng,X.H.；Jia,H.Z.；Long,T.；Feng,J.；[4]J.Am.Chem.Soc.2007,129,7313.Kenmoku,S.；Urano,Y.；Kojima,H.；Nagano,T.；[5]J.Am.Chem.Soc.2011,133,5680.Koide,Y.；Urano,Y.；Hanaoka,K；Terai,T.；[6]Chem.Comm.2011,47,4373.Chen,X.Q.；Lee,K.A.；Ha,E.M.；Seo,Y.Y.；Choi,H.K.)。众所周知，次氯酸根离子具有很强氧化性，使得其很容易氧化溶液中的探针分子，破坏其荧光特性。当这种探针小分子在水相中自组装为胶体微粒后，可有效提高分子对强氧化性检测体系的耐受性。四苯乙烯基团具有聚集诱导荧光发射(AIE)活性^[7]([7]J.Org.Comm.2006,71,9873.Duan,X.F.；Zeng,J.；Lu,J.W.；Zhang,Z.B.)。

发明内容

本发明的一个目的是在于提供一种耐氧化性好和具有聚集诱导荧光发射(AIE)活性的四苯乙烯荧光基团的荧光分子探针化合物。

本发明的另一个目的是在于提供反应条件温和、操作简单、低成本制备所述荧光分子探针化合物的方法。

本发明的第三个目的是在于提供所述荧光分子探针化合物在对溶液中次氯酸根离子的荧光检测方面的应用，该应用具有选择性好、灵敏度高、线性范围宽等特点。

本发明提供了一种荧光分子探针化合物，该荧光分子探针化合物具有式1所示结构：

其中，R₁、R₂、R₃和R₄各自独立地选自具有式2结构的基团、H原子、甲基、乙基和甲氧基中的一种，且R₁、R₂、R₃和R₄中至少有一个选自具有式2结构的基团；R₅和R₆各自独立地选自甲基、乙基和丙基中的一种。

优选的荧光分子探针化合物具有式3所示结构：

本发明还提供了所示的荧光分子探针化合物的制备方法，该制备方法是将具有式4结构和式5结构的二苯酮衍生物在Zn/TiCl₄催化下反应，得到具有式6结构的1,1,2,2-四苯乙烯衍生物；所得1,1,2,2-四苯乙烯衍生物与镁反应生成格氏试剂后，再与CO₂反应，反应产物经过酸化，得到1,1,2,2-四苯乙烯苯甲酸衍生物；所得1,1,2,2-四苯乙烯苯甲酸衍生物经草酰氯酰化后，再与具有式7结构的仲胺进行酰胺化反应，得到1,1,2,2-四苯乙烯苯甲酰胺衍生物；所得1,1,2,2-四苯乙烯苯甲酰胺衍生物进一步与Lawesson’s试剂反应，得到具有式1结构的荧光分子探针化合物；