[发明专利]一种铝离子受体化合物及其合成和应用

说明书

本发明设计合成了一种铝离子受体化合物JXM，是以乙醇作溶剂，冰醋酸作催化剂，间苯二甲酰肼与羟基萘甲醛为底物，加热回流而得。当在铝离子受体化合物JXM的DMSO溶液中分别加入Al³⁺、Mg²⁺、Cr³⁺、Cd²⁺、Pb²⁺、Ca²⁺、Co²⁺、Cu²⁺、Ba²⁺、Tb³⁺、Eu³⁺的DMSO溶液时，只有加入Al³⁺的加入能使JXM的DMSO溶液的荧光打开并呈现蓝色荧光，因此可以实现对Al³⁺的高灵敏专一选择性识别，检测限为9.5×10^‑9 M，且识别过程不受其他离子的干扰。

技术领域

本发明涉及一种铝离子受体化合物，本发明同时还涉及该铝离子受体化合物的合成和荧光识别Al³⁺的方法，属于有机合成技术领域和阳离子检测技术领域。

背景技术

金属铝在地壳中所储藏的所有元素里的储量仅次于氧元素、硅元素，是地壳中储量最丰富的金属元素，约占地壳中元素总量的8%。人们对于铝元素的使用遍及现代社会的许多领域，铝的使用为人类社会的发展与进步提供了帮助。但是，铝的使用也造成了对人类社会和生态环境的破坏。铝元素主要以Al³⁺离子的形式广泛分布在土壤，空气和水中。在日常生活中，人类通过食物，饮水等途径摄入铝。然而铝并不是人体所必需的元素，也不是人体所需的微量元素，但过高浓度的Al³⁺离子会造成对人体免疫系统和中枢神经系统的破坏，引发红细胞低色素性贫血、生物酶活性降低、细胞衰亡等，导致阿兹海默症、帕金森症、老年痴呆等严重疾病。

传统的检测铝离子的方法主要有电化学分析法、原子吸收光度法、多功能质谱法等。但是这些传统的方法操作复杂，检测时间长，且对检测仪器有很高的要求，这就增加了传统检测铝离子方法的经济成本和时间成本。随着科技的进步，人们发明了荧光探针光学检测方法来实现对离子的检测，表现出快捷性、操作简便性、经济实用性等优点，在生命科学和分析领域得到了广泛的应用。因此，发展一类简单的、高选择性、高灵敏性的受体分子识别氟离子变得非常重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种铝离子受体化合物；

本发明的另一目的是提供上述铝离子受体化合物的合成方法；

本发明的更一目的是提供上述铝离子受体化合物在荧光识别Al³⁺中的具体应用。

一、铝离子受体化合物

本发明的一种铝离子受体化合物，化学名称为基于萘化合物的双酰腙，标记为JXM，其结构式为：

其中，萘环是一个很好的荧光基团且具有稳定的光学性能，双酰腙部分能够和金属Al³⁺发生络合，为Al³⁺的识别提供位点。

铝离子受体化合物JXM的合成：以乙醇作溶剂，冰醋酸作催化剂，间苯二甲酰肼与羟基萘甲醛为底物，加热回流反应一段时间，冷却，抽滤，洗涤，真空干燥，得淡黄色固体产物即为铝离子受体化合物JXM。

所述底物间苯二甲酰肼与羟基萘甲醛的摩尔比为1:2；所述回流反应是在80~85℃的油浴回流20~24h；所述冰醋酸的用量为底物总摩尔量的0.1~0.2%。

二、JXM对阳离子的的荧光识别

1、JXM对阳离子的荧光响应