[发明专利]一种检测水的荧光探针、制备方法及其应用

说明书

本发明提供了一种检测水的荧光探针、制备方法及其应用，荧光探针结构式如下：其中R为甲基、乙基、丙基或苄基，R′为Br^‑、Cl^‑或F^‑。将紫精化合物与卤素化合物混合，油浴条件下反应后冷却至室温，加入甲醇混合后利用正己烷洗涤，抽滤得到荧光探针。本发明探针为有机小分子探针，合成简单便利，易开发利用；该探针可用于有机溶剂中水含量的快速检测，可定量检测到0％～99％宽范围含水量，也可以将应用到试纸条方便快速检测食物或药物中的水分。该探针可用于作试纸条基底以水为墨汁写字，水挥发后即消失，可用作防伪材料。

技术领域

本发明属于有机小分子荧光探针和生物传感技术领域，尤其涉及一种检测水的荧光探针、制备方法及其应用。

背景技术

水是我们生命体的重要组成部分，它组成了生物体重的60％-95％，也参与了生命体中如新陈代谢等重要运转机制。可以说生命活动是以水为中心进行的，药物、食品、锂电池及有机溶剂中水含量的检测也越来越重要。在工业生产及有机化学合成反应中控制水分含量的多少起到关键作用。例如在化学实验中叔丁基锂遇水会发生爆炸性反应，为实验室不可忽视的安全隐患。其次锂离子电池中的水能和电解质液发生反应，电池容量随水含量的增加逐渐减小，对锂离子电池的寿命影响颇大。在氯碱工业生产中，氯含水超标对安全生产构成重大威胁。在2005年4月10日，东化公司发生了一起纳氏泵跳闸事故，氯气外逸污染周围环境，这次事故源于氯气中水含量的超标。因此，开发新型、快速且便捷定量检测水含量的荧光探针，不仅在化学实验中而且在工业生产上具有重要意义。

目前报道的对于食品中水分含量测定方法有卡尔费休法，其方法简单，准确适用于痕量水的测定，但由于它基于电化学和物理传感机制，其便携性相对较小，实时检测水分含量较困难。因此，急需开发快速、高效、具有广泛性且可实时检测水含量的新型探针。

发明内容

本发明提出了一种检测水的荧光探针、制备方法及其应用，可用于级别在0％到接近99％样品测定。其原理是因为水中质子与噻唑的N原子形成了氢键，抑制了非辐射跃迁从而实现快速检测有机溶剂中水含量的目的。

实现本发明的技术方案是：一种检测水的荧光探针，结构式如下：其中R为甲基、乙基、丙基或苄基，R′为Br^-、Cl^-或F^-。

检测水的荧光探针的制备方法，步骤如下：将紫精化合物与卤素化合物混合，油浴条件下反应后冷却至室温，加入甲醇混合后利用正己烷洗涤，抽滤得到荧光探针。

所述紫精化合物的结构式如下：

所述卤素化合物的结构式如下：R-R′，其中R为甲基、乙基、丙基或苄基，R′为Br^-、Cl^-或F^-。

所述紫精化合物与卤素化合物的摩尔比为3：50。

所述油浴温度为120-130℃，反应时间为22-24h。

所述的荧光探针在检测食物、药品及有机溶剂中的水含量的应用。

将荧光探针溶解于DMSO中，制成浓度为2mM的探针储存液，将探针储存液加入到有机溶剂中，以385nm进行激发，加入水后测定荧光强度。

所述有机溶剂为1,4-二氧六环，二甲基亚砜与N,N二甲基甲酰胺，有机溶剂与水的体积比为1：(0-99)。

所述的荧光探针作为试纸条基底的应用。

上述应用具体包括：

分别测试探针储存液加入不同比例水前后的紫外可见吸收光谱和荧光光谱的变化，荧光光谱的变化为：以385nm光激发时，在466nm处的荧光迅速增强，并且随着含水量的增加荧光强度不断增加。