[发明专利]一种铜离子希夫碱探针化合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铜离子希夫碱探针化合物及其制备方法，属于荧光探针技术领域。

技术背景

铜是人体必需的微量元素，铜广泛分布于生物组织中，大部分以有机复合物存在，很多是金属蛋白，以酶的形式起着功能作用。铜在机体内的生化功能主要是催化作用，许多含铜金属酶已在人体中被证实，这些酶对生命过程都是至关重要的。但是大剂量铜的急性毒性反应包括：口腔有金属味、上腹疼痛、呕吐及严重腹泻。摄入100g或更多硫酸铜可引起溶血性贫血、肝衰竭、肾衰竭、休克、昏迷或死亡。因此，检测人体中铜离子的含量是非常有意义的。

随着有色金属工业的发展，重金属的污染越来越严重，环境中的重金属离子通过各种途径进入水体，经过水体的多个生物链的富集，最终由水体进入人体，并对人体健康造成危害。因此，检测水体或土壤中铜离子的含量是非常有意义的。

目前对铜离子检测常用的方法有分光光度法、原子吸收法、高效液相色谱法等。这些方法较灵敏，但存在耗时长，对样品的预处理比较复杂，样品易损失使结果偏低等缺点。

荧光法是消除上述常用方法不足之处的可行性方法之一，近几年报道用荧光法测定铜离子的方法不少，这些方法不仅简便，而且在高灵敏度、选择性优越、检出限也不断降低，但聚合物的水溶性较低，实验制备过程也较繁琐，实际应用会有一定的困难。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种铜离子荧光探针化合物，可以灵敏检测铜离子。

本发明还提供所述铜离子荧光探针化合物的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种铜离子希夫碱探针化合物，具有下式I的结构：

本发明所述的铜离子希夫碱探针化合物是通过罗丹明酰肼和4-[二-(2-氯乙基)-胺]-苯甲醛缩合制备的。

一种具有式I的结构的铜离子希夫碱探针化合物的制备方法，步骤如下：

a、罗丹明酰肼的制备

将罗丹明B加入装有无水乙醇的烧瓶中，室温下剧烈搅拌；加入水合肼，滴加完毕后逐渐升温到75℃-80℃搅拌回流3-4小时；溶液颜色从深紫色变为棕色，最后变为几乎澄清，减压抽干乙醇，然后加入稀盐酸得红色溶液，再慢慢加入NaOH溶液调节pH，直至出现大量粉色沉淀，抽滤，真空干燥得到罗丹明酰肼；

所述pH为9-10，无水乙醇和二水合肼的摩尔比为1:1.4-2；

b、4-[二-(2-氯乙基)-胺]-苯甲醛的合成

将N,N-二羟乙基苯胺缓慢地放入装有POCl₃的圆底烧瓶中，冰浴冷却，加入之后；升温到110℃，在氮气保护下反应进行1h，然后加入萃取液1，再加入适量的水来提取水溶性杂质；用萃取液1洗水相三次来萃取剩余的产物；将萃取液混合后用无水硫酸镁干燥，然后真空旋蒸，适当温度下收集馏分，便得到所需产物N,N-二氯乙基苯胺；在干燥的三口瓶中加入用分子筛除水的N，N二甲基甲酰胺(DMF)冷却到0℃，逐滴的加入POCl₃，在0℃下搅拌1小时，再在室温下反应1个小时，得混合液；然后将制得的N,N-二氯乙基苯胺溶于DMF，分3次均量加入上述混合液中，加料间隔3分钟，缓慢升温至70℃把此混合物反应半小时，然后缓慢升温至95℃，继续反应9小时，冷却至室温，搅拌下慢慢的加入一定量的醋酸钠，再搅拌1小时，所得溶液用萃取液2萃取，先用饱和的NaHCO₃清洗，再水洗，直到洗至中性(一般要洗三次左右)；有机层先使用MgSO₄干燥，再高真空蒸馏，并在适当温度下收集馏分，便得到所需产物4-[二-(2-氯乙基)-胺]-苯甲醛。

所述N,N-二羟乙基苯胺和三氯氧磷的摩尔比为1:1.7-2.2，萃取液1为苯，所述N,N-二氯乙基苯胺和三氯氧磷的摩尔比为1:15-20，加入的一定量质量浓度为10％的醋酸钠20g，萃取液2为乙醚。

c、荧光探针化合物的制备

取步骤b制得的4-[二-(2-氯乙基)-胺]-苯甲醛溶于乙醇溶剂，加入罗丹明酰肼，进行缩合，在80-89℃下回流，2－3h，冷却至室温，抽滤，并用无水乙醇洗涤、干燥，得到荧光探针化合物。

所述步骤c 4-[二-(2-氯乙基)-胺]-苯甲醛与罗丹明酰肼的摩尔比为1-1.5：1。

本发明所述的铜离子希夫碱探针化合物合成路线如下：

据本发明，优选的，步骤a中所述水合肼采用分批加入的方式，即将水合肼均分为3-5份，每次加入一份，加料间隔时间为7-9min。