[发明专利]一种蒽醌衍生物及其合成方法和在检测Cu2+中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及蒽醌衍生物和铜离子的检测，具体涉及一种蒽醌衍生物及其合成方法和在检测Cu²⁺中的应用。

背景技术

铜是人体必不可少的微量元素，在生理过程中起着至关重要的作用。然而较高浓度的二价铜离子可能会刺激产生活性氧，损害中枢神经系统，导致严重的神经变性疾病，包括门克斯和威尔逊疾病，阿尔茨海默氏症，帕金森疾病和朊病毒等疾病。因此，能够快速检测环境及生物体系中的Cu²⁺已经受到广泛关注。然而用于水体系中高选择、高灵敏性的检测Cu²⁺的探针目前还很少。

紫外可见吸收光谱法具有灵敏度高，准确度较高，操作简便快速的特点，并且通常伴随着溶液颜色的变化，可以通过裸眼识别进行快速检测分析。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蒽醌衍生物及其合成方法和在检测Cu²⁺中的应用。所述的蒽醌衍生物能避免多种金属离子的干扰，高选择性、高灵敏性地检测水溶液中的铜离子，且操作简单、方便、快捷，不需要特殊仪器设备和专业培训，易于推广，结果清晰易辩。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案为：

一种蒽醌衍生物，其结构式为：

一种蒽醌衍生物的合成方法，包括如下步骤：将反应物邻羟基苯甲醛和1,2-二氨基蒽醌在甲醇中加热回流，反应结束后，抽滤，洗涤得到蒽醌衍生物L。

反应式如下：

作为优选，所述步骤中邻羟基苯甲醛和1,2-二氨基蒽醌的摩尔比为2:1。

为了保证反应物能充分反应，得到纯净的产物，优选反应时间为24小时。

为了保证反应物能充分反应，得到纯净的产物，优选加热回流温度为65℃。

一种紫外可见吸收光谱测定Cu²⁺的方法，包括如下步骤：

(1)用THF配置1mM的如权利要求1所述的蒽醌衍生物的储备液，用蒸馏水配置5mM的Cu²⁺溶液，并配置pH＝7.4、浓度为0.05M的tris-HCl的缓冲溶液；

(2)取2.5mL含有2×10^-5M蒽醌衍生物的THF-水溶液加入干净的比色管中，在紫外可见分光光度计上检测，随着Cu²⁺的加入，溶液逐渐由粉红色变为蓝色，并且在628nm处出现一个新的吸收峰。随着Cu²⁺浓度的增加，同时在紫外可见分光光度计上测定628nm的对应吸光度A_628nm逐渐增强，体系在628nm的吸光度A_628nm和Cu²⁺浓度在0.2-2×10^-5M的范围内呈现良好的线性关系(R²＝0.9952)，以Cu²⁺浓度为横坐标，以吸光度A_628nm为纵坐标作图，得到Cu²⁺浓度与吸光度的线性方程；

(3)取2.5mL含有2×10^-5M蒽醌衍生物的THF-水溶液加入干净的比色管中，取x μL待测样品溶液加入，在紫外可见分光光度计上检测，测得的吸光度带入步骤(2)的线性方程，得到Cu²⁺浓度，待测样品[Cu²⁺]_待测＝2500μL×[Cu²⁺]×10^-5/x μL，即可求得待测样品Cu²⁺的浓度。

一种检测Cu²⁺的试纸，其含有结构式L的蒽醌衍生物。

所述的检测Cu²⁺的试纸的制备方法，步骤为：将蒽醌衍生物L溶于THF溶剂中，然后将滤纸条在蒽醌衍生物L的THF溶液中浸泡、干燥后得到蒽醌衍生物L试纸(粉红色)。

为了保证检测前后试纸颜色变化明显，优选步骤中的蒽醌衍生物L的THF溶液的浓度为1×10^-3M。

将试纸浸泡在浓度为0.2×10^-3M,0.4×10^-3M,0.6×10^-3M,0.8×10^-3M,1×10^-3M的二价铜离子的水溶液后，试纸从粉红色逐渐变为蓝色。

与现有技术相比，本发明的检测具有以下优点和效果：

(1)方法经济：所需试剂价格便宜，合成简单(只需一步)，产物收率高，检测成本低。