[发明专利]一种用于检测汞离子的荧光探针制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种用于检测汞离子的荧光探针制备方法与应用，该荧光探针是一类点亮型的α‑氰基二苯乙烯类衍生物。本发明所述荧光探针，化学名为(Z)‑2‑（4‑（2‑氰基‑2‑（4‑硝基苯基）乙烯基）苯基氨甲酰基苯甲酸。本发明所述荧光探针由对乙酰氨基苯甲醛和对硝基苯乙腈在哌啶的催化下缩合生成α‑氰基二苯乙烯类中间产物后，再用盐酸脱去乙酰基保护基后与邻苯二甲酸酐反应得到。该荧光探针在溶液中显浅黄色，在四氢呋喃和水体积比为1:4的溶液体系中在550nm处几乎不发出荧光，识别汞离子后，荧光显著增强，对汞离子能高灵敏选择性识别，最低检测限为0.1μM，其它离子干扰小，是一种理想的汞离子快速检测传感器。

技术领域

本发明属于有机合成与分析化学技术领域，具体涉及一种用于检测汞离子的荧光探针制备方法与应用。

背景技术

由于荧光探针的高选择性和灵敏度，现已广泛应用于阳离子和阴离子的检测当中。这些荧光探针很容易被修饰，以适应不同的测试环境和测试物，但常见的有机荧光探针在水溶液中容易荧光猝灭，限制了其应用范围。聚集诱导发光效应能克服不良溶剂中的荧光猝灭现象，在水溶液中作为荧光探针有很好的应用前景。α-氰基二苯乙烯类化合物具有较强的聚集诱导发光能力，通过适当结构修饰与离子配合后可以发出明显荧光，展现出很好的应用前景。

汞是在自然环境中毒性最强的重金属之一，汞单质及汞的二价阳离子(Hg²⁺)在排入环境后，可被微生物转化为甲基汞，它可以通过食物链在生物体内富集，当汞离子或者有机汞被人体吸收后容易使人产生恶心、呕吐、腹痛以及肾功能的损伤，同时对脑部也有很大的伤害。目前，人类活动造成的全球汞污染十分严重，世界各地对汞的排放有着严格的要求，所以在环境或者生物样品中能快速简便地检测汞离子显得尤为重要。本发明设计合成的一种α-氰基二苯乙烯类汞离子荧光探针，在四氢呋喃和水的体积比为1:4的溶液中形成的纳米聚集态几乎不发光，在与二价汞离子络合后，发出强烈荧光，能高选择性灵敏检测二价汞离子。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种能够用于汞离子检测的荧光探针及其制备方法，通过明显的荧光增强可以灵敏地检测到汞离子的存在，有很好的应用前景。

为实现本发明的目的采用以下技术方案。

1)本发明所述的一种用于检测汞离子的荧光探针，其化学名为(Z)-2-(4-(2-氰基-2-(4-硝基苯基)乙烯基)苯基氨甲酰基苯甲酸(化合物3)，该荧光探针是一种链端带羧基的α-氰基二苯乙烯类化合物，其具体结构为：

2)所述荧光探针(化合物3)的制备方法。

(1)本发明所述荧光探针合成路线如下：

(2)荧光探针的制备方法，具体包括以下步骤：

①将对乙酰氨基苯甲醛和对硝基苯乙腈以摩尔比1:1的比例，溶解于二氯甲烷中，加入催化剂哌啶，常温反应后过滤得到化合物1，所述化合物1为(Z)-3-(4-乙酰氨基苯基)-2-(4-硝基苯基)丙烯腈，化合物1的结构式如下：

催化剂哌啶与对硝基苯乙腈摩尔比为1：0.1～10，常温反应时间3～20小时；

②将化合物1和浓盐酸加到1，4-二氧六环中，回流反应，过滤得化合物1的盐酸盐，用碳酸氢钠中和处理后得到化合物2；所述化合物2为(Z)-3-(4-氨基苯基)-2-(4-硝基苯基)丙烯腈，化合物2的结构式如下：

其中：盐酸与化合物1的摩尔比为40:0.5～3，回流反应温度100℃，回流反应6-24小时；