[发明专利]一种能同步荧光识别铝、铬、铁离子的超分子传感器分子的合成和应用

说明书

本发明设计合成了一种能同步荧光选择性识别Al³⁺、Cr³⁺、Fe³⁺的超分子传感器，其分子式为C₃₀H₂₈N₂O₄。该超分子传感器能与Al³⁺、Cr³⁺、Fe³⁺配位形成超分子配合物，同时使化合物T的荧光打开，因此可将超分子传感器T用于Al³⁺、Cr³⁺、Fe³⁺的荧光选择性识别，这种识别性能在离子识别领域具有重要的应用价值。

技术领域

本发明涉及一种能荧光选择性识别Al³⁺、Cr³⁺、Fe³⁺的超分子传感器及其合成方法；本发明同时还涉及该超分子传感器在荧光识别Al³⁺、Cr³⁺、Fe³⁺的具体应用，属于化学合成领域和离子检测领域。

背景技术

在化学、生物、环境等领域中离子和分子扮演者重要的角色，对于环境中某些特殊离子或分子的检测与分离至关重要，例如：铁（Fe），是人体不可缺少的微量元素，它是构成血红蛋白、肌红蛋白及多种酶的重要成分，如果体内缺少铁，可影响血红蛋白、肌红白蛋的合成，可使某些酶，如细胞色素C、核糖核苷酸还原酶、琥珀酸脱氢酶等的活性降低。铝（Al），人体中铝元素含量太高时，会影响肠道对磷、锶、铁、钙 等元素的吸收。在肠道内形成不溶性磷酸铝随粪便排出体外，而缺磷又影响钙的吸收（没有足够的磷酸钙生成），可导致骨质疏松，容易发生骨折。体内过铝多对中枢神经系统、消化系统、脑、肝、骨、肾、细胞、造血系统、免疫功能等均有不良影响；同时也会干扰孕妇体内的酸碱平衡，使卵巢萎缩，影响胎儿生长并影响机体磷、钙的代谢等。铝在大脑和皮肤中积沉，还会加快人体的整体衰老过程，特别明显地使皮肤弹性降低、皱纹增多。近年来又发现老年痴呆症的出现也与平时过多摄入铝元素有关。铬（Cr），铬是人体的一种必需微量元素。虽然需要量很少，正常人体内只含有6-7毫克，但对人体很重要。主要分布于骨骼、皮肤、肾上腺、大脑和肌肉之中。它是正常生长发育和调节血糖的重要元素。同时具有保护心血管、控制体重的功能。对于年纪大的人来说，如若元素缺乏或是补充不及时，很有可能引起糖代谢失调进而患上糖尿病，并诱发冠状动脉硬化导致心血管病，严重的会导致白内障、失明、尿毒症等并发症。因此，对于人体内金属离子的检测具有重要的应用价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种能同步荧光识别铝、铬、铁离子的超分子传感器；

本发明的另一目的是提供上述超分子传感器的合成方法；

本发明的再有一个目的是提供该超分子传感器荧光识别Al³⁺、Cr³⁺、Fe³⁺的具体应用。

一、超分子传感器

本发明的超分子传感器，其分子式为：C₃₀H₂₈N₂O₄，标记为：T；其结构式为：

超分子传感器T的合成：以无水乙醇为溶剂，冰醋酸作为催化剂，化合物邻连甲苯胺和香草醛以1:2.5~1:3的摩尔比，于80~85℃反应12~24 h，反应结束后将反应液冷却至室温，加水至反应液中有黄褐色沉淀析出，再用二氯甲烷进行萃取，用分液漏斗进行分液，取二氯甲烷层，并用旋转蒸发仪旋出二氯甲烷，得到橘黄色粗产物；粗产物用无水乙醇重结晶，得到黄色产物即为超分子传感器T。

催化剂冰醋酸的用量为邻连甲苯胺和香草醛总摩尔量的60~90%。

超分子传感器T的氢谱和质谱谱图分别见图1，图2。