[发明专利]一种基于罗丹明B酰肼的汞离子传感器分子及其制备和应用

说明书

本发明设计并合成了一种基于罗丹明B酰肼衍生物的汞离子传感器分子SD，该传感器分子在DMSO/H₂O溶液中对汞离子具有荧光紫外双通道识别性能，而且具有抗干扰强，灵敏度高，选择性高等特点。通过核磁滴定和红外光谱分析的结果，推测识别机理是由于SD和Hg²⁺之间的络合导致罗丹明的螺内酰胺环的开环。此外，还制作了基于SD的测试条，可用于方便有效的Hg²⁺测试。

技术领域

本发明涉及一种汞离子传感器分子，尤其涉及一种基于罗丹明B酰肼的汞离子传感器分子及其合成方法；本发明同时还涉及该汞离子传感器分子在荧光紫外双通道识别汞离子的具体应用，属于化学合成技术领域和离子识别技术领域。

背景技术

随着科学技术的发展，汞化合物被广泛应用于电气，医疗，军事，铸造等领域。汞在室温下呈液态，具有毒性，挥发性和生物累积性。挥发形成的汞蒸气毒性很大，很容易通过呼吸道进入人体，引起严重的疾病，如耳聋，视力丧失，精神错乱，昏迷和阿尔茨海默氏症。此外，高毒性含汞化合物更难以防治。在含有汞的废液进入生态系统后，具有强迁移和低降解性的汞会导致汞污染。美国环保局将汞列为重点污染物之一。世界卫生组织（WHO）规定的饮用水中Hg（II）的最大允许量不超过6 ng mL^-1（30 nM）。

汞离子（Hg²⁺）通常通过自旋-轨道耦合作用在激发的荧光团上起猝灭剂的作用，并且由于亲硫性，常见的汞离子识别探针存在一些问题，例如这些官能团容易氧化，含硫具有污染性等。因此，设计具有紫外和荧光的双通道汞离子识别探针已引起更多关注。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于罗丹明B酰肼的汞离子传感器分子及其合成方法；

本发明的另一目的是提供上述基于罗丹明B酰肼的汞离子传感器分子在检测汞离子的具体应用。

一、基于罗丹明B酰肼的汞离子传感器分子的结构与合成

本发明基于罗丹明B酰肼的汞离子传感器分子，命名为：2-羟基-5-甲氧基苯甲醛罗丹明酰肼，标记为SD。其结构式为：

汞离子传感器分子SD的合成，包括：

（1）罗丹明B酰肼的合成：在甲醇中，罗丹明B与水合肼以1:1.0~1:1.2的摩尔比，于63~65℃回流进行缩合反应2.5~3小时；反应完成后冷却至室温，调pH至7.5~8.5，析出的沉淀物用蒸馏水洗涤三次，得到淡粉红色罗丹明B酰肼；

（2）传感器分子SD的合成：将罗丹明B酰肼和2-羟基-5-甲氧基苯甲醛以1:1的摩尔比溶解在乙醇中，并回流5~7小时；反应完成后冷却至室温，反应产物用蒸馏水洗涤，过滤，DMF-H₂O重结晶沉淀，即得传感器分子SD。

二、传感器分子的阳离子识别性能

1.传感器分子SD对阳离子紫外性能

1.1SD的阳离子紫外全扫描