[发明专利]含2,2’-二吡啶胺的BODIPY基荧光探针及其合成方法与应用

说明书

本发明设计合成了一种式(N1)所示的含2,2’‑二吡啶胺的BODIPY基荧光探针，并将其应用于金属离子的检测，就其检测效果而言，相较于许多淬灭型荧光探针，该荧光探针属于增强型荧光探针，具有更高的灵敏度，此外实现了多种金属离子的有效检测，提高了效率以及探针的利用率；

(一)技术领域

本发明涉及一种含2,2’-二吡啶胺的BODIPY基荧光探针及其合成方法，以及在金属离子检测中的应用。

(二)背景技术

超标的重金属离子会对环境以及人体产生极大的危害，因此，研究如何高效可靠地检测这些离子是十分必要的。

与配位滴定法、分光光度法、原子光谱法等传统方法相比，荧光探针法由于其对分析物的快速响应、高灵敏度、简单、实时分析、成本低廉和检测过程简便从而逐渐成为检测离子的最重要的方法之一[Chem.Soc.Rev.2012,41,4511-4535.]，[Chem.Rev.2015,115,11718-11940.]，[J.Am.Chem.Soc.2017,139,5067-5074.]。

4,4-二氟-4-硼-3a,4a-二氮杂-s-引达省(BODIPY)衍生物由于具有许多独特的优点，比如高吸光系数和高荧光量子产率，窄的吸收和发射带，多修饰位点等[J.Org.Chem.2006,71,2881-2884.]，[Sens.Actuator B:Chem.2017,253,1194-1198.]，[J.Mater.Chem.B 2016,4,7549-7559.]，[J.Am.Chem.Soc.2006,128,10-11.]，[Angew.Chem.Int.Ed.2008,47,8025-8029.]，[J.Am.Chem.Soc.2008,130,16160-16161.]，因此对于基于BODIPY类衍生物构筑得到的荧光探针的合成与研究是具有深入研究价值以及前景的。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的含2,2’-二吡啶胺的BODIPY基荧光探针及其合成方法，以及在金属离子检测中的应用。

本发明的技术方案如下：

一种式(N1)所示的含2,2’-二吡啶胺的BODIPY基荧光探针：

所述式(N1)所示的含2,2’-二吡啶胺的BODIPY基荧光探针的合成方法为：

(1)无水无氧条件下，将式(I)所示化合物、式(II)所示化合物、催化剂、溶剂混合，在30～60℃下反应12～24h，之后反应液经后处理，得到式(III)所示化合物；

所述式(I)所示化合物与式(II)所示化合物的物质的量之比为1：1～2，优选1：1.5；

所述催化剂的物质的量为式(I)所示化合物的物质的量的5～20％，优选16％；

所述溶剂的体积用量以式(I)所示化合物的质量计为100～250mL/g；

所述溶剂为无水四氢呋喃与三乙胺体积比200～300：1(优选250：1)的混合溶剂；

所述催化剂为双(三苯基膦)二氯化钯与碘化亚铜物质的量比1～5：1(优选1：1)的混合物；

所述无水无氧条件例如可以利用液氮对反应液进行冻抽然后解冻充氮气，重复三次；

所述后处理的方法为：反应结束后，待反应液冷却至室温(20～30℃)，过滤除去催化剂，用二氯甲烷进行萃取，萃取液用无水MgSO₄干燥，过滤，滤液蒸除溶剂，得到粗品，所得粗品进行柱层析色谱分离提纯，以200-300目硅胶为填料，石油醚/乙酸乙酯体积比4：1的混合液为洗脱剂，收集含目标化合物的洗脱液，蒸除溶剂并干燥，得到式(III)所示化合物；