[发明专利]一种用于检测水合肼的荧光探针及其制备方法和应用

说明书

本发明属环境、材料分析检测技术领域，为解决现有检测水合肼的探针灵敏度差、制备方法复杂等问题，提供一种用于检测水合肼的荧光探针及其制备方法和应用，该荧光探针为4‑（二乙氨基）邻苯二甲醛，4‑（二乙氨基）水杨醛与等摩尔量的甲酰肼缩合反应得到N‑[(4‑二乙氨基‑2‑羟基苯基)亚甲基]甲酰肼，再与等摩尔量的四乙酸铅反应制得荧光探针。检测机理是4‑（二乙氨基）邻苯二甲醛与水合肼反应环化生成发蓝色荧光的6‑（二乙氨基）酞嗪，通过荧光强度的变化来实现对水合肼的定量检测。该检测方法具有高的灵敏度和选择性，检测限达1.9nM，不受常见阳离子、阴离子以及含氮类物质的干扰，检测过程简单、快速，检测结果准确度高。

技术领域

本发明属于环境、材料分析检测技术领域，具体涉及一种用于检测水合肼的荧光探针及其制备方法和应用。

背景技术

水合肼，又称水合联氨，在医药、农药、化工合成等领域有广泛的用途，例如可用作热电厂循环水的防腐蚀添加剂、大型锅炉水的脱氧剂、合成发泡剂、偶氮引发剂、以及生产医药和农药的原料等。但是水合肼属高毒类物质，能引起皮肤过敏和全身性中毒，可经过皮肤、吸食进入人体，对血液系统、肝肾功能及中枢神经系统造成严重的伤害。随着现代工业的迅速发展，水合肼污染事件频发，对环境造成的污染和人体造成的危害已经受到广泛关注。我国国家环境标准规定地表水中的水合肼最高允许浓度为0.01 mg/L（GB 3838－2002地表水环境质量标准），而检测地表水中水合肼浓度的国标方法（HJ 674－2013水质 肼和甲基肼的测定 对二甲氨基苯甲醛分光光度法）的最低检测浓度为0.003 mg/L（以肼计），检出限接近标准限值，已不能满足环境监测和环境管理的需求。因此，寻找快速、超灵敏的水合肼检测方法在环境监测领域是迫切需要解决的问题。

水合肼的常用检测方法有：液相色谱法、比色法、离子色谱法、循环伏安法、荧光法、分光光度法等。其中荧光法由于具有操作简单、灵敏度高、能够实时、在线检测等优点，从众多水合肼检测方法中脱颖而出，成为目前水合肼检测方法的研究热点。本领域技术人员利用水合肼强的亲核特性、与卤代烃的亲核取代反应（Org. Lett.，2013，15，5412–5415；Sensors and Actuators B，2017，244，417–424等）、与醛酮的缩合反应（Chem. Sci.，2013，4，4121-4126；Tetrahedron Letters， 2014，55，2695–2699；Analytica Chimica Acta，2008，625，41–46等）以及酯（或者酰胺）的肼解反应（Anal. Chem.，2014，86，4611–4617；Anal. Chem.，2015，87，9101–9107等）设计合成了很多水合肼荧光探针，但是大多数水合肼荧光探针存在制备方法繁琐、操作复杂、反应时间长、有时需要借助掩蔽剂消除干扰等缺点，因此，合成快速、超灵敏、能满足环境监测需求的水合肼荧光探针一直是水合肼检测技术领域的研究热点。

申请号为：201710154914.7，发明名称为：一种可用于检测水合肼的新型荧光探针化合物及其制备方法，该专利公开了可用于检测水合肼的新型荧光探针化合物及其制备方法，以2-氨基吡啶为起始原料，经四步反应得到新型荧光探针化合物2-（4-（咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基-乙炔基）苯亚甲基）丙二腈。经研究证明，该荧光探针化合物加入水合肼前后的紫外吸收和荧光光谱变化明显，是一个较为潜力的检测水合肼的荧光探针。但是该化合物制备方法复杂，原料繁杂，且灵敏度差等问题。但是该荧光探针制备方法复杂，而且也没有公开是否具有高的选择性和灵敏度，难以满足复杂环境水样检测的需求。