一種用于檢測銅離子的芐亞肼熒光探針及其制備方法與應用技術

本發明專利技術涉及一種用于檢測銅離子的芐亞肼熒光探針及其制備方法與應用，本發明專利技術先制備出化合物1，再依次與六次甲基四胺在乙酸中加熱回流反應得到化合物2，再將水合肼與化合物2于加入乙醇中反應，得到黃色固體熒光探針化合物3。將濃度呈梯度變化的銅離子溶液與化合物3溶液混合后，測定熒光強度，然后以銅離子的濃度為橫坐標，混合體系的熒光強度為縱坐標作圖，建立銅離子溶液濃度梯度變化與熒光探針溶液熒光強度變化值標準線，應用時可根據熒光強度從圖中讀出待測溶液中的銅離子濃度。本發明專利技術制備的熒光探針檢測限為5.01*10

A Benzylhydrazine Fluorescent Probe for the Detection of Copper Ions and Its Preparation and Application

The invention relates to a benzylhydrazine fluorescent probe for detecting copper ions and its preparation method and application. Compound 1 is prepared, then reacts with hexamethylenetetramine in acetic acid by heating and refluxing to obtain compound 2, and then reacts hydrazine hydrate with compound 2 in addition to ethanol to obtain yellow solid fluorescent probe compound 3. After mixing the copper ion solution with compound 3 solution, the fluorescence intensity was determined. Then the concentration of copper ion was taken as abscissa and the fluorescence intensity of the mixed system was plotted as ordinate. The standard line of the concentration gradient change of copper ion solution and the fluorescence intensity change of fluorescence probe solution was established. When applied, the copper ion in the solution to be measured could be read out from the graph according to the fluorescence intensity. Concentration. The detection limit of the fluorescent probe prepared by the invention is 5.01*10.

【技術實現步驟摘要】
一種用于檢測銅離子的芐亞肼熒光探針及其制備方法與應用
本專利技術屬于有機合成與分析化學
，具體涉及一種用于檢測銅離子的含芐亞肼結構的熒光探針及其制備方法與應用。
技術介紹
熒光探針具有高選擇性和靈敏度，已備廣泛應用于陽離子和陰離子的檢測。將這些熒光探針進行適當的修飾，可以改善其選擇性識別能力與提高靈敏度。AIE熒光探針是一類能在水溶液中聚集發光的探針，克服了常見的熒光聚集猝滅效應，且化學穩定性強，環境適應力強，在熒光檢測領域展現出廣闊的應用前景。銅離子是生命體和各種環境中重要的金屬離子，銅不僅參與紅細胞中銅蛋白組成，還是構成人體多種銅酶的主要成分。但是，銅超標會對人體的帶來重金屬離子的危害。當人體內殘存了大量的銅之后，易對身體內的臟器造成負擔，維持人體內的新陳代謝就會出現紊亂。所以，在環境當中能快速簡便地檢測銅離子顯得尤為重要。
技術實現思路
本專利技術的一個目的在于提供一種能夠用于銅離子檢測的熒光探針，通過明顯的熒光猝滅可以靈敏地檢測到銅離子的存在。利用該熒光探針在檢測銅離子方面具有很好的應用前景。為實現本專利技術的目的采用以下技術方案。1)用于檢測銅離子的含芐亞肼結構的熒光探針本專利技術所述的一種用于檢測銅離子的含芐亞肼結構的熒光探針，其化學名為N,N’-二(2-羥基-4-(4’-(1’-氰基-2’-(4”-己氧基)苯基)-乙烯基)-苯基))芐亞肼，其具體結構為：2)用于檢測銅離子的含芐亞肼結構的熒光探針(化合物3)制備方法。本專利技術另一目的在于提供所述熒光探針(N,N’-二(2-羥基-4-(4’-(1’-氰基-2’-(4”-己氧基)苯基)-乙烯基)-苯基))芐亞肼，化合物3)的制備方法，該方法首先將對羥基苯乙腈與4-己氧基苯甲醛在氫氧化鈉催化下合成化合物1，再依次與六次甲基四胺、水合肼反應制備出熒光探針，其特征在于：(1)在得到化合物1后，將化合物1與六次甲基四胺以摩爾比1:1～5比例，在乙酸中加熱回流12～16小時，反應產物經處理后得到化合物2，所述化合物2為2-羥基-5-(1’-氰基-2’-(4’-己氧基)苯基乙烯基)-苯甲醛，化合物2合成路線如下：(2)在氮氣保護下，將水合肼與化合物2以摩爾比1:2～3比例混合加入乙醇,常溫反應4～10小時，反應結束后，產物用乙醇/蒸餾水重結晶，過濾，干燥，得到黃色固體熒光探針化合物3，即為所述的N,N’-二(2-羥基-4-(4’-(1’-氰基-2’-(4”-己氧基)苯基)-乙烯基)-苯基))芐亞肼。本專利技術所述熒光探針化合物3N,N’-二(2-羥基-4-(4’-(1’-氰基-2’-(4”-己氧基)苯基)-乙烯基)-苯基))芐亞肼合成路線如下：本專利技術制得的熒光探針化合物3，其分子式為C44H46N4O4,紅外光譜(KBr),v/cm-1:3437(Ar-OH),1626(C＝N)。核磁氫譜(400MHz,CDCl3)δ:11.54(s,2H,OH),8.83(s,2H,N＝CH),7.88(d,J＝8.0Hz,4H,ArH),7.67-7.73(m,4H,ArH),7.40(s,2H,C＝CH),7.14(d,J＝8.0Hz,2H,ArH),6.98(d,J＝8.0Hz,4H,ArH),4.05(t,J＝8.0Hz,4H,OCH2),1.27-1.87(m,16H,CH2),0.94(t,J＝12.0Hz,6H,CH3)。核磁碳譜(100MHz,CDCl3)δ:164.71,161.06,160.15,140.63,131.51,130.97,130.49,129.93,126.89,126.17,118.06,117.41,114.93,106.99,68.27,31.64,29.12,25.65,22.45,14.03.質譜(m/s)：計算值C44H46N4O4695.355(MH)+,測量值695.52。本專利技術所制備的熒光探針N,N’-二(2-羥基-4-(4’-(1’-氰基-2’-(4”-己氧基)苯基)-乙烯基)-苯基))芐亞肼，固體呈黃色，在614nm處有較強熒光發射，熒光量子產率0.69，該熒光探針在溶液中與銅離子形成1:1絡合物，并導致熒光發生明顯猝滅，可用于環境中銅離子的靈敏檢測，其它離子的干擾小，是一種理想的銅離子快速檢測傳感器。本專利技術所述的化合物1，是采用已經公開的方法(RSCAdv.,2017,7,20172)，將4-己氧基苯甲醛與對羥基苯乙腈在氫氧化鈉催化下制備得到的。化合物1化學名為1-氰基-1-對羥基苯基-2對己氧基苯基乙烯，其結構式如下：3)熒光探針化合物3用于檢測銅離子的應用本專利技術所制備的N,N’-二(2-羥基-4-(4’-(1’-氰基-2’-(4”-己氧基)苯基)-乙烯基)-苯基))芐亞肼可對銅離子進行定性、定量的檢測，將濃度呈梯度變化的銅離子溶液與醛基四苯乙烯溶液混合后，測定相應的熒光強度，然后以銅離子的濃度為橫坐標，混合體系的熒光強度為縱坐標作圖，建立銅離子溶液濃度梯度變化與N,N’-二(2-羥基-4-(4’-(1’-氰基-2’-(4”-己氧基)苯基)-乙烯基)-苯基))芐亞肼溶液熒光強度變化值標準線，可根據熒光強度從圖中讀出待測溶液中的銅離子濃度。本專利技術的有益成果：所制備的N,N’-二(2-羥基-4-(4’-(1’-氰基-2’-(4”-己氧基)苯基)-乙烯基)-苯基))芐亞肼在銅離子存在下熒光發生顯著改變，其它離子的存在不干擾銅離子的檢測，檢測限為5.01*10-7M，可用于高選擇性靈敏檢測銅離子，這對于復雜環境中銅離子的檢測有重要的現實應用價值。附圖說明圖1為在四氫呋喃水溶液中10-6mol/L化合物3與10-6mol/L各離子的紫外吸收圖譜。圖2為在四氫呋喃水溶液中10-6mol/L化合物3與不同濃度的銅離子的紫外吸收圖譜。圖3為在四氫呋喃水溶液中10-6mol/L化合物3與10-6mol/L各離子的熒光發射圖譜。圖4為在四氫呋喃水溶液中10-6mol/L化合物3與不同濃度的銅離子的熒光圖譜。圖5為在四氫呋喃水溶液中10-6mol/L化合物3與10-6mol/L銅離子和10-6mol/L銅離子加10-6mol/L干擾離子的熒光比值圖。圖6為化合物1的紅外光譜圖，確定了化合物3的各官能團結構。圖7為化合物1的核磁共振氫譜圖，確定了化合物3的結構。圖8為化合物1的核磁共振碳譜圖，確定了化合物3的結構。圖9為化合物1的質譜圖，確定了化合物3的結構。具體實施方式為了進一步說明本專利技術，結合附圖給出以下系列具體實施例，但本專利技術并不受這些具體實施例的限制，任何了解該領域的技術人員對本專利技術的些許改動將可以達到類似的結果，這些改動也包含在本專利技術之中。圖1中，四氫呋喃水溶液中四氫呋喃與水體積比為1:9，橫坐標為波長、縱坐標為吸光度。圖中紫外光譜吸光度對銅離子的變化最為明顯，表明化合物3對銅離子有較強的識別響應能力。圖2中，四氫呋喃水溶液中四氫呋喃與水體積比為1:9，橫坐標為波長、縱坐標為吸光度。銅離子濃度依次為化合物1濃度的0、0.01、0.03、0.05、0.06、0.08、0.1、0.2、0.4、0.5、0.6、0.8、1、2、4倍。圖2表明，化合物3吸光度隨著銅離子濃度的升高，成明顯下降趨勢。圖3中，四氫呋喃水溶液中四氫呋喃與水體積本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種用于檢測銅離子的含芐亞肼結構的熒光探針，其特征在于所述的熒光探針化合物3，其化學名為N,N’?二(2?羥基?4?(4’?(1’?氰基?2’?(4”?己氧基)苯基)?乙烯基)?苯基))芐亞肼，其具體結構為：

【技術特征摘要】
1.一種用于檢測銅離子的含芐亞肼結構的熒光探針，其特征在于所述的熒光探針化合物3，其化學名為N,N’-二(2-羥基-4-(4’-(1’-氰基-2’-(4”-己氧基)苯基)-乙烯基)-苯基))芐亞肼，其具體結構為：2.一種用于檢測銅離子的含芐亞肼結構的熒光探針，包括首先將對羥基苯乙腈與4-己氧基苯甲醛在氫氧化鈉催化下合成化合物1，再依次與六次甲基四胺、水合肼反應制備出熒光探針，其特征在于所述熒光探針通過如下技術方案實現：(1)在得到化合物1后，將化合物1與六次甲基四胺以摩爾比1:1～5比例，在乙酸中加熱回流12～16小時，反應產物經處理后得到化合物2；(2)在氮氣保護下，將水合肼與化合物2以摩爾比1:2～3比例混合加入乙醇,常溫反應4～10小時，反應結束后，產物用乙醇/蒸餾水重結晶，過濾，干燥，得到黃色固體熒光探針化合物3，即為N,N’-二(2-羥基-4-(4’-(1’-氰基-2’-(4”-己氧基)苯基)-乙烯基)-苯基))芐亞肼。3.根據權利要求2所述的一種用于檢測銅離子的含芐亞肼結構的熒光探針，其特征在于所述的化合物2為2-羥基-5-(1’-氰基-2’-(4’-己...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊發福，阮安娜，季曉雨，郭紅玉，鄭智恒，
申請(專利權)人：福建師范大學，
類型：發明
國別省市：福建,35