[发明专利]一种反应型樟脑基汞离子荧光探针及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种反应型樟脑基汞离子荧光探针及其制备方法与应用。本发明利用3‑(4‑羟基苯亚甲基)樟脑为原料，与六亚甲基四胺反应生成3‑(3‑甲酰基‑4‑羟基苯亚甲基)樟脑；3‑(3‑甲酰基‑4‑羟基苯亚甲基)樟脑再与1，3‑丙二硫醇进行缩合环化得到3‑(3‑(1，3‑二噻烷‑2‑基)‑4‑羟基苯亚甲基)樟脑。该化合物能够专一性的识别水相中的汞离子，在365nm紫外光照射下产生强烈的绿色荧光，因此该化合物可作为检测汞离子的荧光探针，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属精细有机合成技术领域，涉及一种反应型樟脑基汞离子荧光探针及其制备方法和应用。

背景技术

汞离子是环境中毒性最大的重金属离子之一，它容易被植物体所吸收，然后通过食物链在人体内进行富集。汞离子对酶和蛋白质中的巯基都具有很好的亲和力，能够破坏人体细胞的正常功能，进而导致许多非常严重的疾病，如水俣病、肾衰竭、神经系统疾病等。因此，开发能够有效检测汞离子的分析方法对环境保护具有重要意义。

相较于传统的分析检测方法，有机荧光探针以其高灵敏性、高选择性、操作简便性、反应迅速性等诸多优点吸引了越来越多研究者的注意。利用3-(4-羟基苯亚甲基)樟脑为起始原料合成新型的汞离子荧光探针，暂无相关报道。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种反应型樟脑基汞离子荧光探针，能满足使用需求。本发明所要解决的另一技术问题是提供3-(3-(1，3-二噻烷-2-基)-4-羟基苯亚甲基)樟脑的制备方法。本发明还要解决一个技术问题是提供一种上述反应型樟脑基汞离子荧光探针的应用。

为实现解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

反应型樟脑基汞离子荧光探针为3-(3-(1，3-二噻烷-2-基)-4-羟基苯亚甲基)樟脑，其结构式为：

所述的3-(3-(1，3-二噻烷-2-基)-4-羟基苯亚甲基)樟脑的制备方法，包括如下工艺步骤：

1)3-(4-羟基苯亚甲基)樟脑与六亚甲基四胺进行反应，得到3-(3-甲酰基-4-羟基苯亚甲基)樟脑；

2)3-(3-甲酰基-4-羟基苯亚甲基)樟脑与1，3-丙二硫醇进行缩合反应，得到3-(3-(1，3-二噻烷-2-基)-4-羟基苯亚甲基)樟脑。

步骤1)中，3-(4-羟基苯亚甲基)樟脑与六亚甲基四胺进行反应，得到3-(3-甲酰基-4-羟基苯亚甲基)樟脑，具体的制备方法包括：

(1)将0.1mol 3-(4-羟基苯亚甲基)樟脑、0.1～0.2mol六亚甲基四胺和0.2～0.3L三氟乙酸依次加入配有搅拌器、温度计和回流冷凝器的三口烧瓶中，在氮气保护下在50～100℃范围内进行反应；

(2)反应物用0.2～0.4L二氯甲烷萃取3次，合并有机相，然后再用饱和食盐水洗涤至中性，有机相经无水硫酸镁干燥、过滤、浓缩回收溶剂后，得到3-(3-甲酰基-4-羟基苯亚甲基)樟脑粗产物；

(3)3-(3-甲酰基-4-羟基苯亚甲基)樟脑粗产物用硅胶色谱柱[石油醚∶乙酸乙酯＝4∶1]进行纯化、乙醇重结晶，得到淡黄色粉末状晶体3-(3-甲酰基-4-羟基苯亚甲基)樟脑。

步骤2)中，在三氟化硼乙醚作用下3-(3-甲酰基-4-羟基苯亚甲基)樟脑与1，3-丙二硫醇反应，得到3-(3-(1，3-二噻烷-2-基)-4-羟基苯亚甲基)樟脑，具体的制备方法包括：

(1)将0.1mol 3-(3-甲酰基-4-羟基苯亚甲基)樟脑、0.1～0.2mol 1，3-丙二硫醇、0.1～0.2mol三氟化硼乙醚、0.2～0.3L二氯甲烷依次加入配有搅拌器、温度计和回流冷凝器的三口烧瓶中，在氮气保护下室温反应8h，用TLC跟踪检测，至3-(3-甲酰基-4-羟基苯亚甲基)樟脑完全消失后终止反应；