一种用于检测钯离子荧光探针、制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种用于检测钯离子荧光探针，同时提供其制备方法及应用。该荧光探针可快速响应并高选择性检测钯离子。本发明专利技术的用于检测钯离子荧光探针，其具有如式1或2所示的结构：

Fluorescence probe for detecting palladium ion, preparation method and application thereof

The invention discloses a fluorescence probe for detecting palladium ions, and provides a preparation method and an application thereof. The fluorescent probe can rapidly and selectively detect palladium ions. The present invention relates to a palladium ion fluorescence probe having a structure as shown in Formula 1 or 2:

【技术实现步骤摘要】
一种用于检测钯离子荧光探针、制备方法及应用
本专利技术涉及一种荧光探针、制备方法及应用，更具体地说涉及一种用于检测钯离子荧光探针、制备方法及应用。
技术介绍
钯在地球上的储量稀少，由于采掘条件的限制，钯的产量很少，属于贵金属，但拥有广泛的用途，在化学中，钯主要作为催化剂应用于大量反应，同时钯也用于制造牙科材料、手表和外科器具等。人类在生活中接触的钯主要是由于汽车尾气净化处理装置造成的，在尾气净化处理装置中，钯与铂、铑作为催化剂的活性成分来净化汽车尾气中的有害物质，但在净化过程中，由于高温、化学反应、机械摩擦等原因而使铂、钯、铑以颗粒物的形式随净化后的尾气排放到环境中，并在一定条件下转化为卤化物，通过空气、水和土壤进入生物链，对人体的健康产生潜在的损害。钯及其化合物经口摄人吸收很少，吸入的钯化合物主要滞留于肺部，吸收后的钯很快转运至肝、肾、脾、肾上腺、肺、骨骼等器官，会与人体中大分子物质，比如DNA,RNA,维生素，蛋白质发生络合效应，从而抑制细胞的正常功能。因此，定量检测钯离子的含量对维持人体正常生命活动有着重要的意义。目前用于检测钯离子方法主要有：原子吸收光谱法、等离子体发射光谱法、电感耦合等离子体质谱法、固相微萃取-高效液相色谱法和荧光光谱法。但这些方法耗时长，响应慢，工艺复杂，而荧光光谱法能很好地克服这些缺点，所以需要研发出高选择性检测钯离子的荧光探针。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：克服现有技术存在的不足，提供用于检测钯离子荧光探针，同时提供其制备方法及应用。该荧光探针可快速响应并高选择性检测钯离子。本专利技术的技术构思如下：探针1及2可选择性与钯离子反应并产生绿色和红色荧光。该反应不受其他金属离子的干扰，能短时间内产生荧光强度，且产生的荧光强度与钯离子浓度线性相关，本专利技术首次制备探针1及2并首次将其用于钯离子的选择性检测。本专利技术解决其技术问题的技术方案如下：本专利技术的用于检测钯离子荧光探针，其具有如式1或2所示的结构：其中R为H、CH3或t-Bu。本专利技术上述荧光探针的制备方法，其包括以下步骤：将2-羟基-5-烷基苯甲醛、2-氨基-苯硫酚、焦亚硫酸钠溶解于无水DMF中，反应生成物质3，将物质3与乌洛托品溶解于三氟乙酸中，反应生成物质4，然后将物质4与溴丙炔、碳酸钾溶解于DMF中，反应得到探针1；再将探针1与1,3-茚二酮、哌啶加入到四氢呋喃中，反应得到探针2。本专利技术上述的制备方法，其更进一步的技术方案是所述的反应生成物质3时其反应条件为100℃-120℃下回流反应3小时或以上；所述的反应生成物质4时其反应条件为90℃-100℃下回流反应6小时或以上；所述的反应得到探针1其反应条件为室温下反应15小时或以上；所述的反应得到探针2其反应条件为室温下反应6小时或以上。本专利技术上述的制备方法，其更进一步的技术方案是包括以下步骤:所述的反应生成物质3其反应结束后先在反应产物里加入蒸馏水，再过滤，水洗并干燥滤饼，所得产物即为物质3；所述的反应生成物质4其反应结束后在反应产物里加入盐酸，然后用二氯甲烷萃取，并用水洗涤，旋干有机相，再用二氯甲烷作洗脱剂，在硅胶柱上纯化粗产品后，得到的产物即为物质4；所述的反应得到探针1其反应结束后在反应物里加入水，再用乙酸乙酯萃取，然后用无水硫酸镁干燥，最后用二氯甲烷和正己烷作洗脱剂，在硅胶柱上纯化粗产品后，得到的产物即为探针1；所述的反应得到探针2其反应结束后将反应物用二氯甲烷和水萃取，有机相用无水硫酸镁干燥，并旋干，再用二氯甲烷和正己烷作洗脱剂，在硅胶柱上纯化粗产品后，得到的产物即为探针2。本专利技术上述的制备方法，其更进一步的技术方案还可以是所述的2-羟基-5-烷基苯甲醛、2-氨基-苯硫酚与焦亚硫酸钠的用量质量比为1:1:1-1：1：3；所述的物质3与乌洛托品的用量质量比为1:1-1：3；所述的物质4与溴丙炔、碳酸钾的用量质量比为1:1-1：3；所述的探针1与1,3-茚二酮、哌啶的用量质量比为3:1-1：3。本专利技术还提供上述荧光探针在检测钯离子中的应用。本专利技术具有以下有益效果：1)本专利技术两种荧光探针在溶液中无色且无荧光，与钯离子反应后显示黄色，探针1发出强烈的绿色荧光，探针2发出强烈的红色荧光。2)采用本专利技术的荧光探针后，检测灵敏度高，两种探针对钯离子的检测限分别可达10-7M和10-8M。3)本专利技术荧光探针仅与钯离子发生荧光反应，对其他金属离子均无反应，具有很好的选择性和特异性。而且，对其他形式的钯离子均有检测效果。4)本专利技术荧光探针制备工艺简单易行，易于规模化生产。附图说明图1为本专利技术实施例Ⅰ-1制得荧光探针1(R＝-CH3)纯品的1HNMR图。图2为本专利技术实施例Ⅰ-1制得荧光探针1(R＝-CH3)纯品的高分辨质谱图。图3为本专利技术实施例Ⅰ-2荧光探针1(R＝-CH3)与各种金属离子反应的荧光发射光谱。图4为本专利技术实施例Ⅰ-2荧光探针1(R＝-CH3)的紫外可见吸收光谱。图5为本专利技术实施例Ⅰ-3荧光探针1(R＝-CH3)与钯离子反应的荧光增量图。图6为本专利技术实施例Ⅰ-3荧光探针1(R＝-CH3)对钯离子浓度的荧光强度工作曲线。图7为本专利技术实施例Ⅰ-4荧光探针1(R＝-CH3)对三种不同形式钯浓度的荧光强度工作曲线。图8为本专利技术实施例Ⅱ-1制得荧光探针2(R＝-CH3)纯品的1HNMR图。图9为本专利技术实施例Ⅱ-1制得荧光探针2(R＝-CH3)纯品的高分辨质谱图。图10为本专利技术实施例Ⅱ-2荧光探针2(R＝-CH3)与各种金属离子反应的荧光发射光谱。图11为本专利技术实施例Ⅱ-2荧光探针2(R＝-CH3)的紫外可见吸收光谱。图12为本专利技术实施例Ⅱ-3荧光探针2(R＝-CH3)与钯离子反应的荧光增量图。图13为本专利技术实施例Ⅱ-3荧光探针2(R＝-CH3)对钯离子浓度的荧光强度工作曲线。图14为本专利技术实施例Ⅱ-4荧光探针2(R＝-CH3)对三种不同形式钯浓度的荧光强度工作曲线。具体实施方式下面参照附图并结合实施例Ⅰ，Ⅱ对本专利技术作进一步详细描述。但是本专利技术不限于所给出的例子。实施例Ⅰ-1制备释放绿色荧光的探针1(R＝-CH3)将5g2-羟基-5-甲基苯甲醛，4.6g2-氨基苯硫酚和6g焦亚硫酸钠溶解在50mL的DMF中；在110℃下回流3小时；反应结束后，冷却到室温，再加入50mL蒸馏水洗涤，产生沉淀，过滤，水洗滤饼5次，并将得到的固体在真空干燥向内烘干得到8.5g白色固体物质3；称取2.5g所得物质3，与4.5g六亚甲基四胺溶解于15mL的三氟乙酸中，在100℃下回流6小时；反应结束后，加入4mol/L的HCl200mL洗涤，酸性溶液用二氯甲烷萃取有机相，再加入盐水洗涤，分液，有机相用无水硫酸镁干燥，过滤，浓缩；以二氯甲烷为洗脱剂，在硅胶柱上纯化粗产品，得到2g浅黄色固体物质4；然后将0.5g物质4溶解到DMF中，并加入0.616g碳酸钾，室温下搅拌20分钟，之后加入0.531g溴丙炔，室温下反应15小时；反应结束后，加入水，用乙酸乙酯萃取有机相，再加入盐水洗涤，分液，有机相用无水硫酸镁干燥，过滤，浓缩；以二氯甲烷和正己烷(2:3，V/V)为洗脱剂，在硅胶柱上纯化粗产品，得到0.4g白色固体探针1(R＝-CH3)，即为探针1(R＝-CH3)纯品(1HNMR图和高分辨质谱图见图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测钯离子荧光探针，其特征在于所述的探针具有如式1或2所示的结构：

【技术特征摘要】
1.一种用于检测钯离子荧光探针，其特征在于所述的探针具有如式1或2所示的结构：其中R为H、CH3或t-Bu。2.一种如权利要求1所述荧光探针的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将2-羟基-5-烷基苯甲醛、2-氨基-苯硫酚、焦亚硫酸钠溶解于无水DMF中，反应生成物质3，将物质3与乌洛托品溶解于三氟乙酸中，反应生成物质4，然后将物质4与溴丙炔、碳酸钾溶解于DMF中，反应得到探针1；再将探针1与1,3-茚二酮、哌啶加入到四氢呋喃中，反应得到探针2。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述的反应生成物质3时其反应条件为100℃-120℃下回流反应3小时或以上；所述的反应生成物质4时其反应条件为90℃-100℃下回流反应6小时或以上；所述的反应得到探针1其反应条件为室温下反应15小时或以上；所述的反应得到探针2其反应条件为室温下反应6小时或以上。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于包括以下步骤:所述的反应生成物质3其反应结束后先在反应产物里加入蒸馏水，再过滤，水洗并干燥滤饼，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小强，陈甜甜，王芳，章智杰，陈亚辉，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32