[发明专利]一种用于检测氟离子的探针、制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种用于检测氟离子的探针，该探针以金刚烷—二氧杂环为母体，硅氧键为识别基团构建化学发光探针。只有在氟离子存在的条件下，才可使硅氧键断裂，从而二氧杂环就会自动分解，产生绿光，即可以实现对氟离子检测的目的。本发明的用于检测氟离子的探针，其具有如式I所示的结构：

技术领域

本发明涉及一种荧光探针、制备方法及应用，更具体地说涉及一种用于检测氟离子的探针、制备方法及应用。

背景技术

氟离子与我们的健康、日常生活有着密切的联系，在预防蛀牙和防治骨质疏松症等方面发挥着的重的要作用。氟化物广泛地存在于饮用水、牛奶、牙膏等日常用品中，然而人体过量的摄入氟离子会导致氟中毒、尿石症、甚至诱发癌症。美国公共卫生组织(TheU.S.PublicHealth Service)建议最佳的氟离子摄入量为每天1毫克。同时，世界卫生组织(WHO)建议饮用水中氟化物的含量应低于1.5ppm。但是近年来，人工氟化物大量地用于规模化工业生产中，所产生的工业废物导致水源中的氟离子含量不断升高，严重影响了我们的氟离子摄入量。因此，我们迫切需要一种有效且简便的方法用于监测水环境中氟离子的含量。

目前，用于氟离子检测的分析方法主要包括standard willard and winter分析法、离子选择性电极法和离子色谱法。但是这些传统的分析方法具有操作复杂、成本高、可移动性差等固有的缺点，在一定程度上限制了它们的实际应用。相反，化学自发光分析法具有灵敏度高、特异性强以及易于操作等优点而备受科研工作者的关注。这种分析法可以在不需要外部光源激发的情况下产生光信号，从而具有更高的可靠性、灵敏度和信噪比。金刚烷基--二氧杂环丁烷是构建化学发光探针的经典分子骨架，在该分子模型的基础上可以构建出高量子产率、高水溶性的化学自发光探针，因此，我们可以从化学自发光的角度着手，开发出高效的检测氟离子的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术存在的不足，提供一种用于检测氟离子的探针，该探针以金刚烷—二氧杂环为母体，硅氧键为识别基团构建化学发光探针。只有在氟离子存在的条件下，才可使硅氧键断裂，从而二氧杂环就会自动分解，产生绿光，即可以实现对氟离子检测的目的。

本发明还提供该探针的制备方法以及应用。

本发明解决其技术问题的技术方案如下：

本发明的用于检测氟离子的探针，其具有如式I所示的结构：

本发明上述的用于检测氟离子探针的制备方法，其包括以下步骤：

A、将如式Ⅲ所示的结构化合物3和咪唑溶于二氯甲烷中、加入的叔丁基甲基烷基氯，室温下搅拌直至反应完全，然后减压蒸发溶剂，柱色谱纯化后得到如式Ⅱ所示的结构化合物2；

B、化合物2和亚甲蓝溶于二氯甲烷中，氧气鼓泡，同时用光照射,反应完成后，减压浓缩，柱色谱纯化后得到如式Ⅰ所示用于检测氟离子探针；

本发明中相关化合物参考名称如下：化合物3名称为：(E)-3-(4-(((1r，3R，5R，7S)-金刚烷-2-亚基)(甲氧基)甲基)-3-氯-2-羟基苯基)丙烯酸甲酯；化合物2名称为(E)-3-(4-(((1r，3r，5R，7S)-金刚烷-2-亚基)(甲氧基)甲基)-2-((叔丁基二甲基甲硅烷基)氧基)-3-氯苯基)丙烯酸甲酯；式Ⅰ所示用于检测氟离子探针的名称为：(E)-3-(2-((叔丁基二甲基甲硅烷基)氧基)-3-氯-4-((1r，3r，5r，7r)-4'-甲基螺[金刚烷-2,3'-[甲基]1,2]二氧杂环丁烷]-4'-基)苯基)丙烯酸甲酯。

本发明上述的制备方法，其进一步的技术方案是所述的咪唑用量为化合物3摩尔的1.2倍，叔丁基甲基烷基氯用量为化合物3摩尔的1.1倍。