一种新型小分子氰基比色及荧光增强型探针制造技术

本发明专利技术为基于一种新型小分子氰基比色及荧光增强型探针的制备及应用，其检测原理是利用这种小分子的C=N键和氰基之间的亲核加成反应，进而利用这种对氰基的特定作用来引发氰基对小分子的反应，使得溶液颜色由无色变为黄色且荧光增强，从而实现比色及荧光信号开启以检测氰基。基于此类小分子的相关传感器可以实现对氰基的高选择性及高灵敏度检测并达到裸眼识别效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一类检测氰基的光学探针，尤其是在DMF溶液中氰基遇到该探针产生的现象是肉眼可以观察到的。
技术介绍
在所有的阴离子中氰基毫无疑问是最具有毒性的，人体摄入氰基的致死量是0.5-3.5mg/Kg.但是氰基又被广泛的应用于化学化工的各个领域，包括黄金开采，电镀，冶金等。因此我们迫切的要求，寻找一种有效的方法对氰化物进行高选择性和高灵敏度的检测。现今有多种方法检测离子，包括荧光分光光度计法，紫外可见分光光度计法，原子吸收/发射法，等离子体-质谱法，电化学方法等。其中有机化合物作为离子探针，用紫外可见分光光度计和荧光分光光度计探测离子，与其它检测技术相比，价格低廉，操作简单，灵敏快速，在多种离子的检测中均有应用。在2012年Yan-DuoLin等人在基于三苯胺醛衍生物的基础上开发了一种CN-探针，当该探针的H2O/THF(40:60,v/v)溶液中加入CN-在紫外可见光谱中随着CN-量的增加吸光度逐渐向377nm处发生蓝移。同时在荧光光谱中475nm处有了明显的增强，当CN-加入到该小分子探针的溶液中时，溶液由原来的棕色变为无色。该探针对CN-的检出限为6.6×10−5M。2015年陈亚斌等人在基于三唑醛的基础上开发了一种CN-探针。当该探针的DMSO溶液中加入CN-在紫外可见光谱中随着CN-量的增加261nm处吸光度逐渐降低333nm处吸光度逐渐增加。同时在荧光光谱中449nm处有了明显的增强，当CN-加入到该小分子探针的溶液中时，紫外灯下溶液由原来的没有荧光变为蓝色荧光。该探针对CN-的检出限为1.43×10−6M。本专利技术将M1对氰基的特定识别作用可实现对氰基的快速即时性检测。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述技术分析，提供一种氰基比色及荧光增强型探针，该探针制备方法简单、成本低，且对氰基选择性好、响应快、灵敏度高。技术方案：一种新型小分子氰基比色及荧光增强型探针，其特征在于：化合物名称为2,2'-二(2-苯基-1,2,3-三唑基-4-亚氨基)二苯二硫醚（M1）。上述M1化合物的制备方法包含了2个基本步骤：①用2-苯基-1,2,3-三唑基-4-甲醛与2,2'-二氨基二苯二硫醚对目标分子M1进行合成；②运用柱层析技术对目标分子M1分离提纯。M1检测氰基具体步骤如下：①配制1×10-3摩尔/升M1的DMF溶液；②取100微升上述DMF溶液加入到比色皿中，使其浓度为1×10-5摩尔/升，搅拌一分钟，测试其紫外及荧光信号；化合物M1用于氰基检测的具体步骤如下：①在DMF溶剂体系配制浓度为1×10-5摩尔/升的M1溶液，并记录其紫外和荧光光谱；②向1所述的M1溶液中加入氰基水溶液，搅拌一分钟，通过记录其紫外和荧光光谱就可以对氰基进行识别，且能够根据光谱的变化程度定量氰基的浓度。化合物M1用于氰基裸眼检测的具体步骤如下：①在西林瓶中使用DMF溶剂配制浓度为1×10-5摩尔/升的M1溶液2毫升；②分别向其中加入2微升1×10-1摩尔/升氰基水溶液，搅拌一分钟，对比其颜色及荧光变化情况。该氰基比色探针的检测原理：利用这种小分子的席夫碱C=N键与氰基发生亲核加成反应，使得M1的共轭性发生改变，从而使得溶液的颜色及荧光发生改变。技术优点：①M1分子是以比色法与荧光信号开启的方式实现对氰基的检测；②检测过程中所需用到的配套材料来源丰富，成本低廉且易于实施；③M1分子在DMF溶剂体系中无色，加入氰基后变为黄色且荧光增强，可以通过荧光和比色两种方式检测；④该探针具有较高的检测灵敏度、选择性和快速检测能力。附图说明图1.实施例2中，M1分子在DMF溶液中不同阴离子的紫外和荧光光谱图。图2.实施例3中，随着氰基水溶液的加入，M1分子在溶剂中的紫外光谱滴定图。图3.实施例4中，M1分子紫外光谱对氰基的响应时间图。图4.实施例5中，M1分子在DMF中对各种阴离子（水溶液）的抗干扰性紫外光谱图。图5.实施例6中，M1分子在DMF中对各种阴离子（水溶液）在365纳米紫外灯照射下的裸眼识别图。图6.实施例7中，M1比色探针在加氰基前后的红外及核磁滴定对比图。图7.实施例8中，M1比色探针在加氰基前后的颜色对比图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步说明，但本专利技术并不限以下实施例。实施例1、M1分子的制备：称取2-苯基-1,2,3-三唑基-4-甲醛(1毫摩尔)和2,2'-二氨基二苯二硫醚(0.5毫摩尔)置于反应瓶中，5毫升无水乙醇和三滴冰乙酸，回流30分钟；冷却到室温，过滤得粗产物，洗涤，色谱柱纯化，浓缩，50℃真空干燥后得到白色固体，产率98%。FT-IR(KBr)cm-1:3054.33,1628.43,1599.54,1495.09,1367.22,752.14.1HNMR(400MHz,氘代氯仿):δ=8.74(2H,s),8.44(2H,s),8.12-8.15(4H,m),7.68-7.70(2H,m),7.51-7.55(4H,m),7.39-7.43(2H,m),7.21-7.26(4H,m)7.10-7.12(2H,m).13CNMR(100MHz,氘代氯仿):δ=150.76,148.29,147.48,139.55,135.25,132.24,129.53,129.42,128.12,127.68,127.17,126.26,119.50,119.10,117.21.HRMS(ESI)：C30H22N8S2(M1)计算值:559.1487[M+H]+;实测值:559.1483[M+H]+。实施例2、滴定实验：将M1配制成1×10-3摩尔/升的DMF溶液，取100微升加入到DMF溶剂2毫升的比色皿中使其浓度为1×10-5摩尔/升，搅拌一分钟。再将依次将2微升1×10-3摩尔/升不同阴离子水溶液加入其中至上述溶液中，测试（如图1所示）紫外和荧光光谱的变化。实施例3、滴定实验：将M1配制成1×10-3摩尔/升的DMF溶液，取100微升加入到DMF溶剂2毫升的比色皿中使其浓度为1×10-5摩尔/升，搅拌一分钟。再将递增浓度的氰基水溶液滴加至上述溶液中，直至紫外强度达到平台；测试数据（如图2所示）表明随着氰基的加入，M1的紫外光谱中心约404纳米处的发射峰逐渐增强，其最低检测限为1.11×10-6M。实施例4、M1探针对氰基响应时间实验：将M1配制成1×10-3摩尔/升的DMF溶液，取100微升加入到DMF溶剂2毫升的比色皿中使其浓度为1×10-5摩尔/升，搅拌一分钟，并记录其紫外及荧光光谱；然后向比色皿中分别滴加2微升1×10-1摩尔/升的氰基水溶液，记录M1的紫外及荧光光谱随时间的变化；测试结果（如图3所示）表明M1分子对氰基的响应时间小于1分钟。实施例5、不同阴离子的选择干扰性实验：将M1配制成1×10-3摩尔/升的DMF溶液，取100微升加入到DMF溶剂2毫升的比色皿中使其浓度为1×10-5摩尔/升，搅拌一分钟。然后向比色皿中分别滴加2微升1×10-1摩尔/升的阴离子（CO32-,HSO4-,OH-,F-,Br-,I-,H2PO4-,HPO42-,SCN-,Cl-,NO3-,SO42-,AcO-,S2-）水溶液，分别记录不加阴离子和加入阴离子以及加入阴离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型小分子氰基比色及荧光增强型探针，其特征在于：化合物名称为2,2'‑二(2‑苯基‑1,2,3‑三唑基‑4‑亚氨基)二苯二硫醚（M1）,分子式为C30H22N8S2。

【技术特征摘要】
1.一种新型小分子氰基比色及荧光增强型探针，其特征在于：化合物名称为2,2'-二(2-苯基-1,2,3-三唑基-4-亚氨基)二苯二硫醚（M1）,分子式为C30H22N8S2。2.根据权利要求1述的氰基探针，其特征在于：（1）这种小分子具有共轭结构2-苯基-1,2,3-三唑基-4-甲醛与2,2'-二氨基二苯二硫醚的结构；（2）这种小分子的检测原理是利用席夫碱的C=N键与氰基的亲核加成作用，使得M1共轭性发生改变，进而实现溶液颜色的变化和荧光信号的开启以检测氰基。3.一种如权利要求1、2所述的化合物的制备方法，包括如下步骤：将2-苯基-1,2,3-三唑基-4-甲醛与2,2'-二氨基二苯二硫醚与溶剂无水乙醇加热回流，反应时间为30分...

【专利技术属性】
技术研发人员：惠永海，张桥，解正峰，
申请(专利权)人：新疆大学，
类型：发明
国别省市：新疆;65