一种含有(肼基羰基)二茂铁配体的铱配合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种含有(肼基羰基)二茂铁配体的铱配合物及其制备方法和应用，其是在氮气保护下，将氯桥二聚体和4’‑甲基‑2,2’‑联吡啶‑4‑(肼基羰基)二茂铁加入二氯甲烷溶剂中加热反应，得到含有肼基羰基‑二茂铁配体的铱配合物，本发明专利技术是首次将带有羰基肼基的二茂铁引入铱的配合物中，将羰基肼基可被次氯酸特异性切割的特性与二茂铁具有分子内淬灭荧光作用的特性结合，使铱配合物自身的荧光特性被二茂铁猝灭，遇到次氯酸根之后羰基肼基被次氯酸特异性切割，实现发光信号的“开”和“关”，从而作为检测次氯酸根的荧光探针，实现了生物及细胞中次氯酸含量的检测，而且其具有高灵敏度、高选择性、荧光响应迅速、pH适用范围较宽等优点。

Iridium complex containing (hydrazine carbonyl) two ferrocene ligand, preparation method and application thereof

The invention relates to a containing (hydrazinocarbonyl) two ferrocene ligand iridium complexes and preparation method and application thereof, which is under the protection of nitrogen, chlorine bridge two dimers and 4 '2,2' methyl bipyridine 4 (hydrazinocarbonyl) two ferrocene into dichloromethane heating in the reaction solvent, containing hydrazinocarbonyl two ferrocene ligand iridium complexes, the complexes of two ferrocene for the first time with the introduction of iridium carbonyl hydrazine, the carbonyl hydrazine based was characteristic of specific cutting and two acid binding properties of ferrocene with intramolecular quenching of fluorescence. The fluorescence characteristics of iridium complexes that own two ferrocene was encountered after hypochlorite carbonyl hydrazine is hypochlorous acid specific cutting, signal light \on\ and \off\, as the fluorescent probe to detect hypochlorite, the biological and fine It has high sensitivity, high selectivity, fast fluorescence response and wide application range of pH.

【技术实现步骤摘要】
一种含有(肼基羰基)二茂铁配体的铱配合物及其制备方法和应用
本专利技术属于荧光材料
，具体涉及一种含有(肼基羰基)二茂铁配体的铱配合物及其制备方法和用途。
技术介绍
铱金属配合物因其具有良好的荧光量子产率和发光效率及其良好的光学稳定性，已经引起了众多学者极大的研究兴趣。与钌联吡啶配合物相比，铱金属配合物具有发光效率高、寿命长、灵敏度高等优点，近年来受到分析化学工作者的青睐。前人的研究偏重于合成具有良好的荧光量子产率的铱金属配合物，对于针对性检测次氯酸的铱金属配合物的研究较少。与其他ROS/RNS类似,次氯酸/次氯酸根在生物体内发挥着重要的生理作用,在生物体中，通过氯离子在髓过氧物酶的催化下的过氧化反应合成的次氯酸是一种必需的抗菌剂。并且，体内过量的次氯酸会引发诸如肝缺血再灌注损伤、动脉粥样硬化、肺损伤、风湿病、心血管疾病、神经退化、甚至癌症等疾病，其在体内的浓度水平及作用过程就成为了研究其致病原理的关键点。因此,活体生物样品中次氯酸/次氯酸根的原位测定与示踪对于进一步解明其各种生理功能具有重要的实际意义。而光学探针方法因其具有操作简便，灵敏度高，稳定性好，选择性好，具有可视性，可进行非侵入型的实时监控等优点，已日益成为一种生命分析领域的重要研究方法。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种具有高灵敏度、高选择性、pH适用范围宽、荧光响应迅速的含有(肼基羰基)二茂铁配体的铱配合物。同时，本专利技术还提供了上述含有(肼基羰基)二茂铁配体的铱配合物的制备方法，其制备周期较短，副反应比例较少，产率较高。本专利技术还提供了上述含有(肼基羰基)二茂铁配体的铱配合物在次氯酸含量检测方面的应用。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：该含有(肼基羰基)二茂铁配体的铱配合物，其结构式为：上述的含有(肼基羰基)二茂铁配体的铱配合物的制备方法，由以下步骤组成：(1)氯桥二聚体的制备在氮气保护下，将IrCl3·3H2O和2-苯基苯并噻唑加入2-乙氧基乙醚与水的混合溶剂中，IrCl3·3H2O和2-苯基苯并噻唑的摩尔比为1:2～2.5，加热至回流，搅拌反应15～24h后停止反应，冷却至室温，抽滤得到沉淀，所得沉淀分别用二次去离子水、乙醇、正己烷洗涤，真空烘干，得到氯桥二聚体；(2)4’-甲基-2,2’-联吡啶-4-(肼基羰基)二茂铁的制备在无水无氧条件下，将4’-甲基-2,2’-联吡啶-4-甲酸加入二氯亚砜溶剂中，加热至回流，搅拌2～4h后停止反应，将溶剂旋蒸除去，将剩余固体溶于无水二氯甲烷中，在冰浴条件下逐滴加入溶有(肼基羰基)二茂铁和三乙胺的无水二氯甲烷溶液，4’-甲基-2,2’-联吡啶-4-甲酸与(肼基羰基)二茂铁的摩尔比为1:1～3，滴加完成后冰浴下搅拌2～4h后停止反应，恢复至室温，旋蒸除去溶剂，再用硅胶柱层析分离，采用二氯甲烷和甲醇作为展开剂进行纯化，除去溶剂干燥后得到4’-甲基-2,2’-联吡啶-4-(肼基羰基)二茂铁；(3)铱配合物的合成在氮气保护下，将氯桥二聚体和4’-甲基-2,2’-联吡啶-4-(肼基羰基)二茂铁按照摩尔比为1:2～5的比例混合加入二氯甲烷溶剂中，加热至35～45℃，搅拌反应15～24h后停止反应，冷却到室温，旋蒸除去溶剂，再用硅胶柱层析分离，采用二氯甲烷和甲醇作为展开剂进行纯化，除去溶剂干燥后得到含有(肼基羰基)二茂铁配体的铱配合物。进一步限定，在步骤(2)中，所述(肼基羰基)二茂铁和三乙胺的摩尔比为1：1～3.5。上述的含有(肼基羰基)二茂铁配体的铱配合物应用于次氯酸根检测，特别是作为荧光探针用荧光法检测生物及细胞中的次氯酸根含量的应用。进一步限定，用荧光法检测生物及细胞中的次氯酸根含量的方法由以下步骤组成：(1)配制pH为7.4、浓度为25mmol的PBS-无水乙醇缓冲溶液，再配制浓度为50μmol的含有(肼基羰基)二茂铁配体的铱配合物的乙醇溶液和浓度为4mmol的标准次氯酸水溶液；(2)将PBS-无水乙醇缓冲溶液与含有(肼基羰基)二茂铁配体的铱配合物的乙醇溶液按照体积比为5～10:1添加到另一个干净的荧光比色皿中，向其中分别加入0、10、20、30、40、50μL的标准次氯酸水溶液，用荧光分光光度仪分别测定其在波长为566nm处对应的荧光强度I，激发波长为365nm，狭缝为10nm/10nm，以荧光比色皿中次氯酸的浓度为横坐标，以其所对应的荧光强度I为纵坐标，绘制次氯酸浓度的工作曲线，所得线性回归方程为：I-I0＝1.14+22.56C，I0为加入0μL的标准次氯酸水溶液时对应的荧光强度，C为标准次氯酸水溶液的浓度，μmol/L；(3)将PBS-无水乙醇缓冲溶液与含有(肼基羰基)二茂铁配体的铱配合物的乙醇溶液按照体积比为5～10:1添加到另一个干净的荧光比色皿中，用微量进样器吸取待测次氯酸水溶液，加入到该荧光比色皿中，用荧光分光光度仪上测定其在波长为566nm处对应的荧光强度I待测，激发波长为365nm，狭缝为10nm/10nm，将测得的荧光强度I待测代入步骤(2)的线性回归方程中，从而待测次氯酸水溶液的浓度为C待测。进一步限定，上述PBS-无水乙醇缓冲溶液中PBS与无水乙醇的体积比为2.5:1。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术是首次将带有羰基肼基的二茂铁引入铱的配合物中,得到一种新的铱配合物，将羰基肼基可被次氯酸特异性切割的特性与二茂铁具有分子内淬灭荧光作用的特性结合，使铱配合物自身的荧光特性被二茂铁猝灭，遇到次氯酸根之后羰基肼基被次氯酸特异性切割，从而实现发光信号的“开”和“关”，从而作为检测次氯酸根的荧光探针，实现了生物及细胞中次氯酸含量的检测。(2)本专利技术的铱配合物具有高灵敏度、高选择性、荧光响应迅速等优点,同时，本专利技术的铱配合物从酸到碱的范围内都可以用于次氯酸的检测，即pH适用范围较宽，是一种较好的检测次氯酸的分析方法，并可进一步在荧光及电化学发光成像中应用。(3)本专利技术的方法在制备4’-甲基-2,2’-联吡啶-4-肼基羰基二茂铁时反应条件应严格保持溶剂除水与反应体系除氧条件，相比于其他制备方法，本方法明显缩短了制备周期，降低了副反应进行的比例，极大提高了反应的产率。(4)本专利技术在新型铱金属配合物性质研究的基础上，首次在磷酸盐缓冲溶液(PBS)中引入了体积比为28％的无水乙醇作为荧光探针的溶剂，大大提高了其作为荧光探针检测次氯酸的灵敏度。附图说明图1为实施例1的产物质谱图。图2为标准铱配合物Ir-Fc的质谱图。图3为检测次氯酸浓度的标准曲线图。图4为铱配合物检测标准次氯酸的荧光发射图。图5为铱配合物检测待测次氯酸的荧光性质图。图6为铱配合物探针用于检测细胞内次氯酸的荧光共聚焦显微镜照片。图7为铱配合物探针在不同pH条件下的荧光特性曲线。图8为铱配合物探针在不同溶剂条件下的荧光特性曲线。具体实施方式现结合附图和实施例对本专利技术的技术方案进行进一步说明。实施例1本实施例制备含有(肼基羰基)二茂铁配体的铱配合物的方法由以下步骤组成：(1)氯桥二聚体的制备在氮气保护下，将0.3528g(1mmol)的IrCl3·3H2O加入2-乙氧基乙醚与水的混合溶剂中，2-乙氧基乙醇：水(V:V)＝30:10mL，磁力搅拌15min，搅拌均匀后，向其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有(肼基羰基)二茂铁配体的铱配合物，其结构式为：

【技术特征摘要】
1.一种含有(肼基羰基)二茂铁配体的铱配合物，其结构式为：2.一种如权利要求1所述的含有(肼基羰基)二茂铁配体的铱配合物的制备方法，其特征在于由以下步骤组成：(1)氯桥二聚体的制备在氮气保护下，将IrCl3·3H2O和2-苯基苯并噻唑加入2-乙氧基乙醚与水的混合溶剂中，IrCl3·3H2O和2-苯基苯并噻唑的摩尔比为1:2～2.5，加热至回流，搅拌反应15～24h后停止反应，冷却至室温，抽滤得到沉淀，所得沉淀分别用二次去离子水、乙醇、正己烷洗涤，真空烘干，得到氯桥二聚体；(2)4’-甲基-2,2’-联吡啶-4-(肼基羰基)二茂铁的制备在无水无氧条件下，将4’-甲基-2,2’-联吡啶-4-甲酸加入二氯亚砜溶剂中，加热至回流，搅拌2～4h后停止反应，将溶剂旋蒸除去，将剩余固体溶于无水二氯甲烷中，在冰浴条件下逐滴加入溶有(肼基羰基)二茂铁和三乙胺的无水二氯甲烷溶液，4’-甲基-2,2’-联吡啶-4-甲酸与(肼基羰基)二茂铁的摩尔比为1:1～3，滴加完成后冰浴下搅拌2～4h后停止反应，恢复至室温，旋蒸除去溶剂，再用硅胶柱层析分离，采用二氯甲烷和甲醇作为展开剂进行纯化，除去溶剂干燥后得到4’-甲基-2,2’-联吡啶-4-(肼基羰基)二茂铁；(3)铱配合物的合成在氮气保护下，将氯桥二聚体和4’-甲基-2,2’-联吡啶-4-(肼基羰基)二茂铁按照摩尔比为1:2～5的比例混合加入二氯甲烷溶剂中，加热至35～45℃，搅拌反应15～24h后停止反应，冷却到室温，旋蒸除去溶剂，再用硅胶柱层析分离，采用二氯甲烷和甲醇作为展开剂进行纯化，除去溶剂干燥后得到含有(肼基羰基)二茂铁配体的铱配合物。3.如权利要求2所述的含有(肼基羰基)二茂铁配体的铱配合物的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述(肼基羰基)二茂铁和三乙胺的摩尔比为1：1～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张成孝，韩丹娟，漆红兰，
申请(专利权)人：陕西师范大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61