一种水杨酰腙锌配合物荧光探针及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种水杨酰腙锌配合物荧光探针及其制备方法和应用，属于化学分析技术领域，其中，水杨酰腙锌配合物的分子式为[Zn

Zinc hydrazone complex fluorescent probe, preparation method and application thereof

The invention provides a zinc hydrazone complex fluorescent probe and a preparation method and an application thereof, belonging to the technical field of chemical analysis, wherein the molecular formula of the zinc hydrazone complex is [Zn

【技术实现步骤摘要】
一种水杨酰腙锌配合物荧光探针及其制备方法和应用
本技术涉及化学分析
，具体而言，涉及一种水杨酰腙锌配合物荧光探针及其制备方法和应用。
技术介绍
硝基苯作为有机合成的一种重要原料，被广泛应用于农药、染料、炸药、医药、橡胶合成及化学制造业中。硝基苯具有较强的生物毒性和较高的化学稳定性，不仅会造成严重的水体污染，而且对人类健康也构成严重威胁，是水质监测中一项重要的检测项目。近年来，针对低浓度硝基苯的检测方法研究引起了国内外众多研究人员的广泛关注。常用的方法有气相色谱法、高效液相色谱法、电化学传感器法等。但这些方法均存在检测成本高昂、耗时长、操作繁琐复杂等问题，不仅需要前期大量预处理操作，而且需要熟练的技术人员才能得到可靠检测结果，这与现代环境检测所强调的快速现场评价要求相矛盾。荧光猝灭法具有操作简单、成本低、灵敏度高、选择性好等优点，在快速、准确、选择检测硝基苯领域有很好的应用前景。在构建检测硝基苯的荧光传感器过程中，设计和使用具有特定结构和功能的荧光探针材料是极其重要的环节。设计对硝基苯具有高度选择性的荧光传感探针，可免除繁琐复杂的样品前处理过程，把对硝基苯的响应转变为荧光信号的猝灭或增强，一方面降低了检测成本，另一方面也可减少对大型仪器和技术人员熟练程度的依赖，提高检测效率。因此，设计并合成结构新颖、对硝基苯具有良好检测效果的荧光探针材料是所属领域技术人员有待解决的课题，具有重大的经济效益和社会效益。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种水杨酰腙锌配合物荧光探针及其制备方法和应用，以提供一种新型荧光探针，并可以将该荧光探针用于硝基苯检测，且对硝基苯具有很好的选择性。本专利技术所采用的技术方案为：一种水杨酰腙锌配合物荧光探针，其中，水杨酰腙锌配合物的分子式为[Zn3(C14H7N2O3Br2)2(C13H14N2)2]n；C14H7N2O3Br2为3，5-二溴水杨醛缩水杨酰腙，C13H14N2为1，3-二(4-吡啶基)丙烷。进一步，所述水杨酰腙锌配合物属于正交晶系，Ibca空间群，晶胞参数为：α＝90°，β＝90°，γ＝90°。一种水杨酰腙锌配合物荧光探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A.将水杨酰肼溶于乙醇中，加热回流后将3，5-二溴水杨醛的乙醇溶液滴加到水杨酰肼的乙醇溶液中；滴加完毕后，将反应体系升温至70～78℃，搅拌反应10～12h后得反应液；B.取步骤A中的反应液，经减压过滤后，将减压过滤所得固体用无水甲醇重结晶，得到3，5-二溴水杨醛缩水杨酰腙；C.将步骤B中的3，5-二溴水杨醛缩水杨酰腙与Zn(NO3)2·6H2O和1,3-二(4-吡啶基)丙烷加入到装有N,N-二甲基甲酰胺的反应器中；室温搅拌30分钟后，再将反应体系密封升温至100～110℃，在自生产生的压力下反应72～96h；然后，将反应体系降温至室温，经洗涤、过滤、干燥后得到上述水杨酰腙锌配合物荧光探针。进一步，步骤C中，反应体系以2～5℃/h的速度降温至室温。进一步，将步骤C中制备的所述水杨酰腙锌配合物荧光探针研磨成粉末后于避光、氮气环境下进行保存。进一步，步骤A中，3，5-二溴水杨醛与水杨酰肼的摩尔比为1.5～2：1。进一步，步骤C中，3，5-二溴水杨醛缩水杨酰腙与Zn(NO3)2·6H2O的摩尔比为1：1.5～2，1,3-二(4-吡啶基)丙烷与Zn(NO3)2·6H2O的摩尔比为1：1.2～1.5。上述水杨酰腙锌配合物荧光探针在检测硝基苯中的应用。进一步，上述水杨酰腙锌配合物荧光探针在检测硝基苯中的应用，其包括以下应用步骤：首先，配置多种不同浓度的硝基苯溶液，并于不同浓度的硝基苯溶液中分别加入水杨酰腙锌配合物荧光探针；然后，待硝基苯和水杨酰腙锌配合物荧光探针完全反应后测定溶液荧光强度变化值与硝基苯浓度的对应关系，得到定量检测硝基苯的标准方程：y＝699.0724-29.1517x+0.3031x2；其中，y为所测的荧光响应强度；x为硝基苯的浓度，单位为10-4mol/L。进一步，y为在501nm处所测的荧光响应强度。本专利技术的有益效果：本专利技术所提供的水杨酰腙锌配合物荧光探针及其制备方法和应用，提供了一种新型荧光探针，且该水杨酰腙锌配合物荧光探针的制备方法具有反应条件温和，操作简便，后处理方便等优点，其反应产率达73％以上；同时，该水杨酰腙锌配合物荧光探针实现了对硝基苯的定量检测，检测仪器相对廉价且反应迅速，检测周期大大缩短，检测成本显著降低，可快速准确检测出痕量的硝基苯，对食品安全、环境科学以及医学领域均有重大意义。附图说明图1为实施例中的水杨酰腙锌配合物的配位环境示意图；图2为实施例中的水杨酰腙锌配合物的一维骨架结构图；图3为实施例中的水杨酰腙锌配合物的红外表征图谱；图4为实施例中的水杨酰腙锌配合物的X射线粉末衍射表征结果图；图5实施例中的为水杨酰腙锌配合物荧光探针的热重图；图6为实施例中的水杨酰腙锌配合物荧光探针与硝基苯的定量荧光光谱图；图7为实施例中的水杨酰腙锌配合物荧光探针在501nm的荧光响应强度与硝基苯浓度关系图；图8为实施例中的不同溶剂与水杨酰腙锌配合物荧光探针的定性荧光光谱图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1本实施例提供了一种水杨酰腙锌配合物荧光探针，水杨酰腙锌配合物的分子式为[Zn3(C14H7N2O3Br2)2(C13H14N2)2]n；其中，C14H7N2O3Br2为3，5-二溴水杨醛缩水杨酰腙，C13H14N2为1，3-二(4-吡啶基)丙烷。其中，n为大于或等于1的整数。水杨酰腙锌配合物荧光探针的非对称单元中含有3个锌离子(2个Zn1，1个Zn2)，两分子1，3-二(4-吡啶基)丙烷以及两分子3，5-二溴水杨醛缩水杨酰腙。如配位环境图1所示，Zn1分别与1分子3，5-二溴水杨醛缩水杨酰腙中的O1、N1、O2，1分子1，3-二(4-吡啶基)丙烷中的N3以及另1分子1，3-二(4-吡啶基)丙烷中的N4B配位，形成变形四方锥构型；Zn2分别与同1分子3，5-二溴水杨醛缩水杨酰腙中的N2、O3以及另1分子3，5-二溴水杨醛缩水杨酰腙中的N2A、O3A配位，形成变形四面体构型。如图2所示，水杨酰腙锌配合物在b轴方向形成无限延伸的一维骨架结构。上述水杨酰腙锌配合物属于正交晶系，Ibca空间群，晶胞参数为：α＝90°，β＝90°，γ＝90°。实施例2本实施例提供了一种水杨酰腙锌配合物荧光探针的制备方法，其包括以下步骤：A.将水杨酰肼溶于乙醇中，加热回流后将3，5-二溴水杨醛的乙醇溶液滴加到水杨酰肼的乙醇溶液中；滴加完毕后，将反应体系升温至70～78℃，搅拌反应10～12h后得反应液；B.取步骤A中的反应液减压过滤，将减压过滤所得固体用无水甲醇重结晶，得到3，5-二溴水杨醛缩水杨酰腙；C.称取1mmol3，5-二溴水杨醛缩水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水杨酰腙锌配合物荧光探针，其特征在于，水杨酰腙锌配合物的分子式为[Zn

【技术特征摘要】
1.一种水杨酰腙锌配合物荧光探针，其特征在于，水杨酰腙锌配合物的分子式为[Zn3(C14H7N2O3Br2)2(C13H14N2)2]n；其中，C14H7N2O3Br2为3，5-二溴水杨醛缩水杨酰腙，C13H14N2为1，3-二(4-吡啶基)丙烷。2.根据权利要求1所述的水杨酰腙锌配合物荧光探针，其特征在于，所述水杨酰腙锌配合物属于正交晶系，Ibca空间群，晶胞参数为：α＝90°，β＝90°，γ＝90°。3.一种水杨酰腙锌配合物荧光探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A.将水杨酰肼溶于乙醇中，加热回流后将3，5-二溴水杨醛的乙醇溶液滴加到水杨酰肼的乙醇溶液中；滴加完毕后，将反应体系升温至70～78℃，搅拌反应10～12h后得反应液；B.取步骤A中的反应液，经减压过滤后，将减压过滤所得固体用无水甲醇重结晶，得到3，5-二溴水杨醛缩水杨酰腙；C.将步骤B中的3，5-二溴水杨醛缩水杨酰腙与Zn(NO3)2·6H2O和1,3-二(4-吡啶基)丙烷加入到装有N,N-二甲基甲酰胺的反应器中；室温搅拌30分钟后，再将反应体系密封升温至100～110℃，在自生产生的压力下反应72～96h；然后，将反应体系降温至室温，经洗涤、过滤、干燥后得到权利要求1或2所述的水杨酰腙锌配合物荧光探针。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤C中，反应体...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宇，李玉龙，冯建申，王涛，陈久福，
申请(专利权)人：四川理工学院，
类型：发明
国别省市：四川,51