[发明专利]一种萘甲酰腙功能化的有机小分子凝胶因子及其合成和应用

说明书

本发明设计合成了一种萘甲酰腙功能化的有机小分子凝胶因子DNS，该凝胶因子在DMSO/H₂O溶液中通过分子间氢键，范德华力以及π‑π相互作用可以形成超分子有机凝胶GDNS，并且GDNS可以产生黄绿色的聚集态诱导荧光。向GDNS中分别加入Fe³⁺，Hg²⁺，Ag⁺，Ca²⁺，Cu²⁺，Co²⁺，Ni²⁺，Cd²⁺，Pb²⁺，Zn²⁺，Cr³⁺，Mg²⁺等离子，只有Fe³⁺、Hg²⁺和Cu²⁺可以使GDNS的荧光猝灭，并且形成稳定的金属凝胶，此外，GDNS检测三种金属离子的最低检测线分别为1.00×10^‑10 M，9.29×10^‑11 M，1.26×10^‑9 M，实现了对三种金属离子的同步超灵敏检测。

技术领域

本发明涉及一种萘甲酰腙功能化的有机小分子凝胶因子及其合成方法，本发明同时还涉及一种基于该凝胶因子的超分子有机胶凝胶在同步超灵敏检测Fe³⁺、Hg²⁺和Cu²⁺的超分子中的应用，属于化学合成领域及离子检测领域。

背景技术

Fe³⁺在细胞水平的许多生化过程中起着关键的作用，人体中缺少Fe³⁺会导致贫血、肝损伤、帕金森病和癌症等疾病，同时，Fe³⁺由于具有顺磁性的本质使它成为一种荧光猝灭剂，这就使人们很难研究出一种连续关闭和打开的荧光传感器来检测Fe³⁺。此外，重金属离子在工业中被广泛使用，然而，由于高毒性和生物累积性，释放到环境中的重金属离子可导致多种严重疾病，例如，Hg²⁺可引起免疫毒性，遗传毒性和神经毒性作用，还会损害中枢神经系统，内分泌系统，肾脏和其他器官。而且，作为一种及其重要的微量元素，Cu²⁺是人体中含量第三的微量元素，广泛存在于肝脏和各种细胞组织中，但是，其对细胞稳态的改变与严重的神经退行性疾病有关。美国环境保护署（EPA）规定饮用水中Cu（Ⅱ）的限量为1.3 ppm。因此，开发有效的方法来选择性检测或环境中的这些重要离子是至关重要的。尽管已经报道了许多离子识别的方法，用于同步检测目标客体的超分子材料的开发仍然是一个有趣的挑战。

发明内容

本发明的目的是提供一种萘甲酰腙功能化的有机小分子凝胶因子及其合成方法；

本发明的另一目的是，提供一种基于上述萘甲酰腙功能化的有机小分子凝胶因子的有机凝胶；

本发明的更一目的是提供上述超分子有机凝胶同步超灵敏检测Fe³⁺、Hg²⁺和Cu²⁺的具体应用。

一、超分子凝胶因子的合成

本发明一种基于萘甲酰腙功能化的有机小分子凝胶因子，其命名为：N'- ( (2-羟基萘-1-基) 亚甲基) -4- ((10- (4-甲氧基苯氧基) 癸基) 氧基) 苯甲酰肼，标记为DNS，分子式为C₃₅H₄₀N₂O₅，结构式为：

超分子凝胶因子DNS的合成，包括以下步骤：