[发明专利]一种检测肼的荧光探针及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测肼的荧光探针及其应用，属于有机小分子荧光探针领域。

背景技术

肼（N₂H₄）是的精细化工行业的重要试剂。它作为重要的高反应剂，被广泛应用于化工、医药、农业等行业。例如在燃料、军工、抗结核、抗糖尿病、除草剂、腐蚀抑制剂和染料方面都有相当广泛的应用。但是，随着工业化进程的发展，肼引起的污染越来越严重。因为肼可以通过呼吸或皮肤渗透可以容易被人体吸收，从而对器官和中枢神经系统产生严重损害。所以开发一种能够高灵敏、高选择性的检测肼含量的技术非常重要。

现今，肼的检测已经有几种常规分析技术，包括色谱-质谱法、滴定法和电化学方法、滴定和表面增强拉曼光谱法等方法。然而，这些方法通常需要严格的样品处理。最近，基于荧光探针的测定法由于其高灵敏度和选择性，以及时空分辨率和非侵入性而得到越来越多的关注。这种方法可以简化传统分析方法处理样品的步骤。迄今为止，已经报导了许多基于反应的荧光化学传感器，它们基于不同识别基团，主要包括4-溴丁酸酯、乙酰基、乙酰丙酸酯、醛、邻苯二甲酰亚胺和丙二腈，从而实现对肼的检测。其中大多数通常具有若干限制，例如在低pH条件下使用、复杂的合成程序、缓慢的反应或低灵敏度。因此，开发具有理想灵敏度，响应速度和不受外界干扰的检测肼的荧光探针是非常重要的。

发明内容

针对现有荧光探针检测条件苛刻、响应速度慢、灵敏度低等问题，本发明提供一种检测肼的荧光探针，灵敏度高，响应速度快受外界干扰小。

本发明的另一目的是提供一种上述荧光探针的合成方法，合成步骤简单。

本发明的再一目的是提供一种上述荧光探针的在检测肼中的应用及方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种检测肼的荧光探针，其化学名称为9-氯-11-氧代-2,3,6,7,-四氢吡喃并[2,3,f]吡咯并[3,2,1-ij]喹啉-10-甲醛，简称Hy-N₂H₄，其结构式如式（I）所示：

(I)。

一种上述荧光探针的合成方法，包括以下步骤：

（1）在氮气氛围中，3-甲氧基苯胺（1）与1-溴-3-氯丙烷（2）加热反应；反应结束冷却至80℃后，向反应体系中滴加HI（3），然后加热反应；经分离纯化得8-羟基久洛里定（4）。

步骤（1）中，所述分离纯化步骤为：反应体系中加入蒸馏水，分液收集有机相，减压下除去溶剂后得到残余物，然后通过硅胶柱色谱纯化，得到白色结晶的化合物。

步骤（1）中，所述硅胶柱的洗脱剂优选为石油醚：CH ₂Cl₂为2:1（v/v）的混合溶剂，石油醚沸程优选为60-90。

（2）在搅拌条件下，向丙二酸（6）和苯酚（5）混合物中缓慢滴加三氯氧磷，滴加完毕后，加热搅拌，分离纯化得到丙二酸二苯酯（7）；

步骤（2）中，所述分离纯化步骤为：反应体系倒入蒸馏水中，用乙酸乙酯萃取，有机相干燥；减压蒸除乙酸乙酯得产物。

（3）将丙二酸二苯酯（7）溶解在甲苯中，搅拌下加入化合物（4），然后加热回流，冷却至室温，减压过滤，用石油醚洗涤滤饼，滤饼即化合物9-羟基-2,3,6,7,-四氢吡喃并[2,3,f]吡咯并[3,2,1-ij]喹啉-11-酮（8）。

（4）在氮气氛围中，将N,N-二甲基甲酰胺（9）滴加到三氯氧磷中搅拌；将化合物（8）的DMF溶液缓慢滴加到上述溶液中，然后加热反应；反应结束后，分离纯化后得到化合物9-氯-11-氧代-2,3,6,7,-四氢吡喃并[2,3,f]吡咯并[3,2,1-ij]喹啉-10-甲醛（10）。

步骤（4）中，所述分离纯化过程为：反应体系倒入冰水中，加入氢氧化钠溶液至大量沉淀出现；减压过滤，用蒸馏水洗涤滤饼，滤饼干燥后用乙醇重结晶。

步骤（4）中，所述述氢氧化钠的浓度为20wt%。

上述探针的合成路线如下：

。

一种上述荧光探针在荧光检测溶液中肼含量的应用。

上述应用中，激发波长为480nm，发射波长为560nm；检测时间为加入荧光探针2min后，优选为5min后；肼在溶液中的检测上限为20μM。

本发明具有以下优点：