[发明专利]一种以咔唑为中心的希夫碱类荧光探针化合物及其制备

说明书

技术领域

本发明涉及一种以咔唑为中心的希夫碱类荧光探针化合物及其制备，属于荧光探针技术领域。

背景技术

小分子荧光探针就是以荧光化合物作为指示剂，荧光化合物受到周围环境的影响，使其荧光发射波长或荧光强度发生变化，从而使人们获知周围环境的特征或者环境中存在的某种特定信息，即通过检测所产生的荧光实现对被检测物质的定性或者定量分析。

席夫碱类化合物及其金属配合物在医学、催化、分析化学、腐蚀以及光致变色领域具有重要的应用。希夫碱结构中具有“C=N”，席夫碱的“C=N”官能团上含有孤对电子，使得它与金属离子具有超强的配位能力，此外，含有大π键的共轭席夫碱，一般都具有良好的荧光性能，金属离子与希夫碱化合物中杂环原子O、N有络合的可能，使其具备离子检测的作用，从而设计合成荧光探针。

近几年报道的希夫碱类的荧光探针有很多，但主要以对苯二胺、香豆素等为基体进行希夫碱的合成，它们的荧光性能一般，激发波长短，双光子性能不佳，还不具备检测细胞内金属离子的能力，而以三苯胺醛类与氨基咔唑类化合物的希夫碱探针的合成还鲜有报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种制备过程简单，重复性好，将两种本身具有荧光性能的化合物通过希夫碱反应结合起来，使其具备希夫碱优良的配位能力和结合性能，同时又具有较好的荧光性能的荧光探针化合物。

本发明的技术方案如下：

一种希夫碱类荧光探针化合物，具有下式I的结构：

                          I                                   。

本发明所述的希夫碱荧光探针化合物是通过3,6-二氨基-9-乙基咔唑与4-甲酰基三苯胺缩合制备的。

一种具有式I结构的希夫碱类荧光探针化合物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

a. N-乙基咔唑化合物的制备

将氢氧化钾和N,N-二甲基甲酰胺加入到三口瓶中，在室温下搅拌25-30分钟后，将咔唑加入混合液中搅拌25-30分钟，然后将溶于N,N-二甲基甲酰胺中的溴乙烷缓慢加入到三口瓶中，室温下反应11-13小时，将反应液倒入水中得浅黄白色沉淀，过滤，重结晶，得白色晶体；

b. 3,6-二硝基-9-乙基咔唑的制备

将无水硝酸铜加入到醋酸和乙酸酐的混合液中，室温下搅拌8-13分钟后，缓慢加入N-乙基咔唑，搅拌10-15分钟后，向混合液中加入弱酸，在室温下搅拌40-45分钟，将反应液倒入水中，过滤得到绿色沉淀物，水洗，真空干燥；

c. 3,6-二氨基-9-乙基咔唑的制备

将钯碳加入到溶于醇的3,6-二硝基-9-乙基咔唑溶液中，然后加热回流5-10分钟，将水合肼溶于醇溶液中缓慢加入到反应液中，混合液在40-45℃下反应20-24小时，过滤，旋蒸，重结晶，真空干燥得黄色晶体；

d. 4-甲酰基三苯胺的制备

将N,N-二甲基甲酰胺、POCl₃，在低温下惰性气氛保护下搅拌，直至形成白色块状固体，后置于室温中搅拌至白色块状固体融化，称取与N,N-二甲基甲酰胺等摩尔比的三苯胺，并用有机溶剂溶解后加入反应体系中，升温至室温下反应10-14小时。反应后，倒入冰水中搅拌，加碱液调节pH至弱碱性，过滤，重结晶，得4-甲酰基三苯胺；

e.希夫碱类荧光化合物的合成

将步骤（3）中所制备的3,6-二氨基-9-乙基咔唑和步骤（4）中所制备的4-甲酰基三苯胺按照摩尔比1:2～2.3的比例，加入到醇类溶剂中，并加入微量的催化剂，在70～90 ℃，反应1～4小时，冷却，过滤，洗涤沉淀，干燥，得希夫碱类荧光探针化合物。

作为优选的技术方案，在所述的制备过程中，所述的氢氧化钾先研磨精细促进其溶解，溶于溴乙烷的N,N-二甲基甲酰胺与溴乙烷摩尔比为2:1。

作为优选的技术方案，在所述的3,6-二硝基-9-乙基咔唑的制备过程中，所述的弱酸为醋酸，在室温下搅拌 室温为25 ℃。

作为优选的技术方案，在所述的3,6-二氨基-9-乙基咔唑水合肼的乙醇溶液要缓慢滴加，时间在45分钟，重结晶选用甲苯。