一种N′-（喹啉-2-亚甲基）-7-二乙胺基香豆素-3-甲酰肼及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于化学传感技术领域，具体涉及含有金属离子识别基团的香豆素类化合物N′-(喹啉-2-亚甲基)-7-二乙胺基香豆素-3-甲酰肼及其制备方法和应用。本发明专利技术的目的是提供一种灵敏度高、选择性好、水溶性好的香豆素类化合物N′-(喹啉-2-亚甲基)-7-二乙胺基香豆素-3-甲酰肼。该化合物是通过在香豆素母核苯并吡喃结构的7位引入二乙氨基作推电子基团，在其3位通过希夫碱反应引入具有与铜离子特异性结合能力的醛基喹啉结构得到的。本发明专利技术化合物可作为荧光试剂应用于金属离子的荧光检测，尤其用于Cu2+的荧光检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化学传感
，具体涉及含有金属离子识别基团的香豆素类化合 物Ν'-(喹啉-2-亚甲基）-7-二乙胺基香豆素-3-甲酰肼及其制备方法和应用。
技术介绍
香豆素学名苯并吡喃酮，香豆素类化合物广泛存在自然界中的一类重要天然杂环 化合物，具有独特的生物活性和优异的光学特性。在紫外光照射下，香豆素具有蓝色荧光的 物理性质。通过荧光易辨认出香豆素的存在。在香豆素的C-7位引入供电子基团，C-3或 C-4位引入吸电子基团，形成"推-拉"电子体系，可使得荧光加强，即使在可见光下，也能观 察到荧光。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种灵敏度高、选择性好、水溶性好的香豆素类化合物 Ν'-(喹啉-2-亚甲基）-7_二乙胺基香豆素-3-甲酰肼。 本专利技术还提供该Ν'-(喹啉-2-亚甲基）-7-二乙胺基香豆素-3-甲酰肼的制备 方法和应用。 本专利技术的技术方案为： 一种Ν'-(喹啉-2-亚甲基）-7-二乙胺基香豆素-3-甲酰肼，其中Ν'-(喹 啉-2-亚甲基）-7-二乙胺基香豆素-3-甲酰肼的结构如下： 本专利技术f-(喹啉-2-亚甲基）-7-二乙胺基香豆素-3-甲酰肼的制备方法包括 以下步骤： (1)取物质的量之比为1:1. 2~2的4-二乙胺基水杨醛和丙二酸二乙酯于反应瓶 中，加入无水乙醇将4-二乙胺基水杨醛和丙二酸二乙酯溶解，然后按照ImoL的4-二乙胺 基水杨醛加入10~20mL哌啶的比例加入催化剂哌啶，加热到88~91 °C，搅拌回流4~6h， 薄层色谱检测反应完成后，停止反应，旋转蒸发浓缩反应液，冷却后用体积比为3 :1的石油 醚和乙酸乙酯混合液萃取制成黄绿色固体7-N，N-二乙胺基香豆素-3-甲酸乙酯；⑵取物质的量之比为1 :2~3的7-N，N-二乙胺基香豆素-3-甲酸乙酯和水合 肼于反应瓶中，加入无水甲醇将7-N，N-二乙胺基香豆素-3-甲酸乙酯和水合肼溶解，加热 到30°C，搅拌回流20~40min，薄层色谱检测反应完成后，停止反应，冷却后用体积比为2 : 1的石油醚和乙酸乙酯混合液萃取制成黄色固体7-N，N-二乙胺基香豆素-3-甲酰肼； (3)取物质的量之比为1:1. 2~1.4的7-N，N-二乙胺基香豆素-3-甲酰肼和喹 啉-2-甲醛于反应瓶中，加入无水乙醇将7-N，N-二乙胺基香豆素-3-甲酰肼和喹啉-2-甲 醛溶解，加热到65-80°C，搅拌回流2~3h，薄层色谱检测反应完成后，停止反应，冷却 后用体积比为2 :1的石油醚和乙酸乙酯混合液萃取制成黄色固体Ν'-(喹啉-2-亚甲 基）-7-二乙胺基香豆素-3-甲酰肼； 具体反应方程式为：0: 本专利技术f-(喹啉-2-亚甲基）-7_二乙胺基香豆素-3-甲酰肼作为荧光试剂应 用于金属离子的荧光检测。 进一步地，本专利技术Ν'-(喹啉-2-亚甲基）-7-二乙胺基香豆素-3-甲酰肼应用于 丙酮/Η20介质中Cu2+的荧光检测，即本专利技术制备得到的Ν'-(喹啉-2-亚甲基）-7_二乙 胺基香豆素-3-甲酰肼可以作为荧光试剂，应用于80% (ν/ν)Η20/丙酮介质中Cu2+的荧光 检测，是在80% (ν/ν)Η20/丙酮介质中检测水溶液中Cu2+的高灵敏度、高选择性荧光试剂。 更进一步地，本专利技术Ν'-(喹啉-2-亚甲基）-7-二乙胺基香豆素-3-甲酰肼在含 有包括Ag+，Al3+，Ba2+，Ca2+，Cd2+，Co3+，Cr3+，Cu2+，Fe3+，Hg2+，K+，Mg2+，Mn2+，Na+，Ni2+，Pb2+，Ζη2+ 等金属离子的环境中，对铜离子有良好的识别性能，表现为荧光猝灭。 本专利技术提供的化合物的制备方法，工艺简单，对于实验设备要求低，只需要普通加 热回流装置便可大规模生产。本专利技术制备条件绿色环保、提纯容易、反应收率高、能很快的 拿到纯净的目标化合物。【附图说明】 图1是本专利技术7-Ν，Ν-二乙胺基香豆素-3-甲酸乙酯的红外光谱图； 图2是本专利技术7-Ν，Ν-二乙胺基香豆素-3-甲酸乙酯的核磁共振碳谱图； 图3是本专利技术7-Ν，Ν-二乙胺基香豆素-3-甲酸乙酯的核磁共振氢谱图； 图4是本专利技术7-Ν，Ν_二乙胺基香豆素-3-甲酸乙酯的质谱图； 图5是本专利技术7-N，N-二乙胺基香豆素-3-甲酰肼的红外光谱图； 图6是本专利技术7-N，N-二乙胺基香豆素-3-甲酰肼的核磁共振碳谱图； 图7是本专利技术7-N，N-二乙胺基香豆素-3-甲酰肼的核磁共振氢谱图； 图8是本专利技术7-N，N-二乙胺基香豆素-3-甲酰肼的质谱图； 图9是本专利技术Ν'-(喹啉-2-亚甲基）-7_二乙胺基香豆素-3-甲酰肼的红外光 谱图； 图10是本专利技术Ν'-(喹啉-2-亚甲基）-7-二乙胺基香豆素-3-甲酰肼的核磁共 振碳谱图； 图11是本专利技术Ν'-(喹啉-2-亚甲基）-7-二乙胺基香豆素-3-甲酰肼的核磁共 振氢谱图； 图12是本专利技术Ν'-(喹啉-2-亚甲基）-7_二乙胺基香豆素-3-甲酰肼的质谱 图； 图13是实例6的Ν'-(喹啉-2-亚甲基）-7-二乙胺基香豆素-3-甲酰肼作为荧 光试剂在 80% (ν/ν)Η20/ 丙酮介质中分别加Ag+，Al3+，Ba2+，Ca2+，Cd2+，Co3+，Cr3+，Cu2+，Fe3+， Hg2+，K+，Mg2+，Mn2+，Na+，Ni2+，Pb2+，Zn2+的荧光图谱； 图14是实例7的Ν'-(喹啉-2-亚甲基）-7-二乙胺基香豆素-3-甲酰肼作为荧 光试剂在80% (ν/ν)Η20/丙酮介质中检测离子共存时的荧光光谱图； 图15是实例8的Ν'-(喹啉-2-亚甲基）-7_二乙胺基香豆素-3-甲酰肼作为荧 光试剂在80% (ν/ν)Η20/丙酮介质中检测低浓度Cu2+时的荧光光谱图； 图16是实例8的Ν'-(喹啉-2-亚甲基）-7_二乙胺基香豆素-3-甲酰肼作为荧 光试剂在80% (ν/ν)Η20/丙酮介质中检测低浓度Cu2+时的线性关系图。【具体实施方式】 实施例1 一种f-(喹啉-2-亚甲基）-7_二乙胺基香豆素-3-甲酰肼，其结构如下： 0 实施例2 一种Ν'-(喹啉-2-亚甲基）-7-二乙胺基香豆素-3-甲酰肼的制备方法，其步骤 如下： (1)向250mL反应瓶中加入4-二乙胺基水杨醛（3. 96g，20mmol)和丙二酸二乙酯 (4mL，24mm〇l)加入30mL无水乙醇加热搅拌溶解，然后加入0. 16mL哌啶，加热到91°C，搅拌 回流6h，薄层色谱检测反应完成后停止反应，即用毛细管取反应液滴和原料溶液分别加于 离薄层板一端约lcm处的起点线上，吹干后置薄层板于盛有展开剂的展开槽内，浸入深度 为0. 5cm，待展开剂前沿离顶端约lcm附近时，将色谱板取出，干燥后在紫外灯下显色，有明 显的产物点，原料点减少至基本不变化，旋转蒸发浓缩反应液，然后逐滴加入到150mL石油 醚/乙酸乙酯溶液（3/1，v/v)的溶液中，静置lh后析出黄色固体，抽滤，得到黄色固体，然 后用石油醚/乙酸乙酯溶液（3/l，v/v)的溶液洗涤，得到4.88g黄绿色固体7-N，N-二乙胺 基香豆素-3-甲酸乙酯，产率85. 1% ; (2)向250mL圆底烧瓶中加入7-N，N-二乙胺基香豆素-3-甲酸乙酯（2.89g， lOmmol)，加入25mL无水甲醇加热搅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种N′‑(喹啉‑2‑亚甲基)‑7‑二乙胺基香豆素‑3‑甲酰肼，其特征在于N′‑(喹啉‑2‑亚甲基)‑7‑二乙胺基香豆素‑3‑甲酰肼的结构如下：

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：白云峰，冯锋，周高，卢珍，
申请(专利权)人：山西大同大学，
类型：发明
国别省市：山西;14