一种CO探针及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于检测材料技术领域，公开了一种CO探针及其制备方法和应用。所述CO探针具有式(I)所示的结构式。所述制备方法为：将氯代对硝基苯并呋咱加入到正丙胺有机溶液中，然后加入无水碳酸酸钾，室温搅拌反应，反应产物经分离纯化，得到4-丙胺基-7-硝基-2,1,3-苯并氧杂噁二唑；将4-丙胺基-7-硝基-2,1,3-苯并氧杂噁二唑溶解到无水有机溶剂中，惰性气氛保护下加入二异丙基乙胺搅拌混合均匀，然后滴加入氯甲酸烯丙酯，室温反应，反应产物经分离纯化，得到所述CO探针。本发明专利技术的制备方法过程简单，易于操作；所得CO探针具有紫外和荧光双响应，可用于CO检测领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于检测材料
，具体涉及一种CO探针及其制备方法和应用。
技术介绍
CO被认为是一种无色无味的杀手，当任何动物或人吸入高浓度CO后，在短时间内就会造成毙命，并且这种气体无气味，在自然环境中很难察觉。现代社会使用的水煤气或者液化气，都可能造成CO的泄露，造成人民生命财产的危害。但是，随着人们对CO的不断研究，发现CO对人体机能方面也有着重要的调节作用，可以控制肝脏血液循环，调节心血管平滑肌和自身的新陈代谢。为了更好的控制气体中CO的浓度和检测环境中CO的浓度，研究具有高灵敏性，高选择性监测CO浓度的方法具有非常重要的意义。传统监测CO的方法有非分散红外法，动态库伦法，贯穿式红外滤波器法和气相色谱法等，这些方法普遍存在一些缺陷，例如：仪器价格昂贵，前处理复杂，携带不方便等。近年来，随着荧光探针检测技术的不断发展，小分子荧光探针逐渐显现出特有的性质，比如灵敏度高、操作简便、重现性好等众多优点，使得有机小分子荧光探针日益成为现代生命科学及疾病诊断等领域不可缺少的研究手段，已被越来越多地应用于多种复杂生物、环境样品中目标物的检测及成像分析。因此，发展新型的应用于CO检测的有机小分子比色和荧光探针具有很高的应用价值。
技术实现思路
为了解决以上现有技术的缺点和不足之处，本专利技术的首要目的在于提供一种CO探针。本专利技术的另一目的在于提供上述CO探针的制备方法。本专利技术的再一目的在于提供上述CO探针在CO检测领域中的应用。本专利技术目的通过以下技术方案实现：一种CO探针，其化学结构式如式(I)所示：上述CO探针的制备方法，包括如下制备步骤：(1)将氯代对硝基苯并呋咱加入到正丙胺有机溶液中，然后加入无水碳酸酸钾，室温搅拌反应，反应产物经分离纯化，得到4-丙胺基-7-硝基-2,1,3-苯并氧杂噁二唑；(2)将步骤(1)所得4-丙胺基-7-硝基-2,1,3-苯并氧杂噁二唑溶解到无水有机溶剂中，惰性气氛保护下加入二异丙基乙胺搅拌混合均匀，然后滴加入氯甲酸烯丙酯，室温反应，反应产物经分离纯化，得到所述CO探针(I)。优选地，上述制备方法中，所述正丙胺的当量为氯代对硝基苯并呋咱的1～5倍；所述无水碳酸酸钾的当量为氯代对硝基苯并呋咱的2～3倍；所述二异丙基乙胺的当量为氯代对硝基苯并呋咱的1～5倍；所述氯甲酸烯丙酯的当量为氯代对硝基苯并呋咱的1～8倍。更优选地，所述正丙胺的当量为氯代对硝基苯并呋咱的2～3倍；所述二异丙基乙胺的当量为氯代对硝基苯并呋咱的2～3倍；所述氯甲酸烯丙酯的当量为氯代对硝基苯并呋咱的2～4倍。优选地，步骤(1)中所述正丙胺有机溶液所使用的有机溶剂和步骤(2)中所述的无水有机溶剂为乙腈、四氢呋喃、甲醇或乙醇；更优选乙腈或四氢呋喃。优选地，步骤(1)和步骤(2)中所述的分离纯化是指抽滤、滤液浓缩和柱层析纯化。上述CO探针作为比色探针或荧光探针在CO检测中的应用。本专利技术的制备方法及所得到的产物具有如下优点及有益效果：(1)本专利技术探针的合成只需要两步，并且后处理过程简单，易于操作，产物易得；(2)本专利技术探针检测1ppmCO可以通过裸眼观察颜色的变化，从而快速直接的判定结果；(3)本专利技术探针可实现双响应快速检测CO，灵敏度高，在一般紫外灯(365nm)下可以观察到荧光颜色变化；基于其特异性和显著的颜色变化，该探针可作为快速检测CO的指示剂，也可进行定性及定量的目视比色法检测和荧光检测，是一种简单、快速、灵敏，能特异性检测CO的探针，在生物分子检测和环境领域具有广阔的应用前景。附图说明图1为实施例1中CO探针(I)的合成路线图；图2为实施例1中CO探针(I)的1HNMR谱图；图3为实施例1中CO探针(I)的13CNMR谱图；图4为实施例1中CO探针(I)的高分辨质谱图；图5实施例1所得CO探针(I)在含有钯离子缓冲液中随CO浓度变化的紫外吸收光谱图；图6实施例1所得CO探针(I)在含有钯离子缓冲液中随CO浓度变化的荧光光谱图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。对于未特别注明的参数，可参照常规技术进行。以下实施例所使用的CORM-3是指三羰基氯化(甘氨酸基)钌，是可以作为CO的给体进行研究(JamesE.Clark等，CirculationResearch,2003；93:e2-e8)。核磁谱采用瑞士Bruker公司AvanceIII400MHz核磁共振仪测定，氘代二甲亚砜做溶剂；荧光采用日本日立公司F-4500荧光光谱仪测定；紫外采用日本岛津公司UV-2450测定；高分辨质谱采用德国安捷伦1290/maXisimpact质谱仪。实施例1(1)将200mg的氯代对硝基苯并呋咱(1.0mmol)加入到含有246L正丙胺(3.0mmol)的乙腈溶液(15mL)中，加入300mg无水碳酸钾固体，室温搅拌反应1小时，抽滤，滤液浓缩，柱层析，得到4-丙胺基-7-硝基-2,1,3-苯并氧杂噁二唑(中间体1)，产率64％；(2)将111mg的中间体1(0.5mmol)溶解到10mL无水乙腈中，氮气保护下加入412μL二异丙基乙胺(2.5mmol)后室温搅拌0.5小时，然后将211μL氯甲酸烯丙酯(2.0mmol)缓慢滴加到上述溶液中，滴加完毕，室温反应12小时，抽滤，滤液浓缩，柱层析，可得到CO探针(I)134mg。产率88％。产物的合成路线图如图1所示。产物1HNMR谱图和13CNMR谱图分别如图2和图3所示；产物的高分辨质谱图如图4所示。产物鉴定数据如下：1HNMR(400MHz,d6-DMSO)δ8.73(s,1H),7.78(d,J＝7.5Hz,1H),5.85(m,1H),5.22-5.12(m,2H),4.62(d,J＝5.2Hz,2H),3.90(t,J＝7.2Hz,2H),1.56(dd,J＝14.6,7.3Hz,2H),0.84(t,J＝7.4Hz,3H)；13CNMR(101MHz，d6-DMSO)δ153.97,148.40,144.15,137.59,134.34,133.54,132.79,126.63,118.20,67.05,51.94,21.80,11.26；HR-MS(m/z):307.1034[M+H]+。实施例2(1)将200mg的氯代对硝基苯并呋咱(1.0mmol)加入到含有247L正丙胺的四氢呋喃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种CO探针，其特征在于，所述CO探针的化学结构式如式(I)所示：

【技术特征摘要】
1.一种CO探针，其特征在于，所述CO探针的化学结构式如式(I)所
示：
2.权利要求1所述的一种CO探针的制备方法，其特征在于包括如下制
备步骤：
(1)将氯代对硝基苯并呋咱加入到正丙胺有机溶液中，然后加入无水碳
酸酸钾，室温搅拌反应，反应产物经分离纯化，得到4-丙胺基-7-硝基-2,1,3-苯
并氧杂噁二唑；
(2)将步骤(1)所得4-丙胺基-7-硝基-2,1,3-苯并氧杂噁二唑溶解到无水
有机溶剂中，惰性气氛保护下加入二异丙基乙胺搅拌混合均匀，然后滴加入氯
甲酸烯丙酯，室温反应，反应产物经分离纯化，得到所述CO探针。
3.根据权利要求2所述的一种CO探针的制备方法，其特征在于：所述
正丙胺的当量为氯代对硝基苯并呋咱的1～5倍；所述无水碳酸酸钾的当量为氯
代对硝基苯并呋咱的2～3倍；所述二异丙基乙胺的当量为氯代对硝基苯并呋咱
的1～5倍；所述氯甲酸烯丙酯的当量为氯代对硝基苯并呋咱的1～...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雷，徐忠勇，李晶，颜金武，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44