一种可用于检测水合肼的荧光探针化合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了可用于检测水合肼的新型荧光探针化合物及其制备方法。以2‑氨基吡啶为起始原料，经四步反应得到新型荧光探针化合物2‑(4‑(咪唑并[1,2‑a]吡啶‑3‑基‑乙炔基)苯亚甲基)丙二腈。经研究证明，该荧光探针化合物加入水合肼前后的紫外吸收和荧光光谱变化明显，是一个较有潜力的检测水合肼的的荧光探针。

【技术实现步骤摘要】
一种可用于检测水合肼的新型荧光探针化合物及其制备方法
本专利技术涉及一种新型荧光探针化合物的制备工艺及其应用，尤其涉及一种检测水合肼的新型荧光探针化合物的制备工艺及其应用，属于环境、材料及分析检测领域。
技术介绍
联胺具有腐蚀玻璃、橡胶、皮革、软木的作用，被广泛应用于航空航天、农业、医药、化工行业等各种工业领域。但其在生产、使用、运输和处理过程中可能产生严重的环境污染和健康危害。因此，需要严格精密监测环境中联胺的浓度水平。现有的联胺检测技术包括化学发光、电化学、流量检测和荧光技术。其中，采用荧光法对联胺进行定性和定量检测，具有速度快、灵敏度高的优点。目前尚未有文献报道类似2-(4-(咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基-乙炔基)苯亚甲基)丙二腈结构的荧光探针化合物。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种可用于检测水合肼的新的荧光探针化合物及其合成工艺。本专利技术的技术方案：一种可用于检测水合肼的新型荧光探针化合物，该化合物为2-(4-(咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基-乙炔基)苯亚甲基)丙二腈，结构式为：一种新型荧光探针化合物的制备方法，包括：以2-氨基吡啶为原料，与溴代乙醛缩二乙醇反应生成咪唑并[1,2-a]吡啶，咪唑并[1,2-a]吡啶与N-碘代丁二酰亚胺反应生成3-碘咪唑并[1,2-a]吡啶,3-碘咪唑并[1,2-a]吡啶与4-乙炔基苯甲醛反应生成4-(咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基-乙炔基)苯甲醛，4-(咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基-乙炔基)苯甲醛与丙二腈反应得到目标化合物2-(4-(咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基-乙炔基)苯亚甲基)丙二腈。所述(1)步骤环合反应所用的溶剂为：盐酸；试剂为：溴代乙醛缩二乙醇；反应温度为：室温；反应时间：1～3h；环合试剂与原料的投料摩尔比为：1.2～2:1。所述(1)步骤环合反应需先将溴代乙醛缩二乙醇溶于盐酸回流30min，冷却至室温后调节pH值至7，再加入2-氨基吡啶进行反应。所述(2)步骤卤代反应的溶剂为：四氢呋喃；卤代试剂为：NIS；反应温度为：室温；反应时间：0.5～2h；卤代试剂与原料的投料摩尔比为：1.1～2:1。所述(3)步骤取代反应所用的溶剂为：四氢呋喃；取代试剂为：4-乙炔基苯甲醛；碱为：三乙胺；催化剂为：三苯基膦、碘化亚铜和双(三苯基磷)二氯化钯；反应温度为：室温～65℃；反应时间：1～6h；取代试剂与原料的投料摩尔比为：1～1.2:1；碱与原料的投料摩尔比为：1～2:1；加料及反应过程需在氮气保护下进行。。所述(4)步骤缩合反应所用的溶剂为：四氢呋喃；试剂为：丙二腈；碱为：四氢吡咯；反应温度为：45～65℃；试剂与原料的投料摩尔比为：1.2～2:1；反应时间：1～5h。本专利技术的有益效果：本专利技术以2-氨基吡啶为起始原料，经四步反应得到新型荧光探针化合物2-(4-(咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基-乙炔基)苯亚甲基)丙二腈。经研究证明，该荧光探针化合物加入水合肼前后的紫外吸收和荧光光谱变化明显，是一个较有潜力的检测水合肼的荧光探针。附图说明图1紫外吸收光谱变化曲线；实线为化合物5的紫外吸收变化曲线，吸收峰为419nm；虚线为反应生成的化合物5-NH2NH2的紫外吸收变化曲线，吸收峰为344nm；图2荧光光谱变化曲线；实线为化合物5的荧光光谱图，荧光波长为596nm。虚线为反应生成的化合物5-NH2NH2的荧光光谱，荧光波长为416nm。具体实施方式实施例1A.咪唑并[1,2-a]吡啶的制备在500mL三口瓶中，将溴代乙醛缩二乙醇(47.11g，239.1mmol)于溶于1mol/L的HCL(200mL)，回流30min。待冷却至室温，加入NaHCO3调至近中性，加入2-氨基吡啶(15.00g，159.4mmol)，室温反应2h。反应完毕，用4mol/LNaOH水溶液调pH约为10，EA(100mL×3)提取，饱和食盐水(100mL×2)洗涤，减压蒸干溶剂得咪唑并[1,2-a]吡啶棕色油状物11.83g，收率62.8％。B.3-碘咪唑并[1,2-a]吡啶的制备在250mL单口瓶中，将咪唑并[1,2-a]吡啶(6.5g，55.0mmol)溶于THF(80mL)，分批次加入NIS(14.85g，66.0mmol)，室温反应1h。反应完毕，向反应液中加入100mL的水，EA(50mL×3)提取，饱和食盐水(50mL×2)洗涤，减压蒸干溶剂得黄色固体3-碘咪唑并[1,2-a]吡啶6.11g，收率45.5％。C.4-(咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基-乙炔基)苯甲醛的制备在100mL三口瓶中，将3-碘咪唑并[1,2-a]吡啶(1.00g，4.1mmol,)溶于THF(15mL)，在氮气保护下依次加入4-乙炔基苯甲醛(0.53g，4.1mmol)、Et3N(0.62g，6.1mmol)、pph3(0.01g，0.041mmol)、CuI(0.01g，0.041mmol)和PdCl2(pph3)2(0.03g，0.041mmol)，65℃密闭反应1h。反应完毕，冷却至室温，将其倒入50mL水中，减压蒸除THF，抽滤，滤饼用少量二氯甲烷洗涤，滤液用二氯甲烷(30mL×3)萃取，合并有机相，饱和食盐水(50mL×2)洗涤，无水硫酸钠干燥，减压蒸除二氯甲烷，过硅胶柱(流动相为PE:EA＝3:2)，得4-(咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基-乙炔基)苯甲醛黄色固体0.50g，收率49.6％。1HNMR(400MHz，dmso)：δ10.04(s，1H)，8.39(d,J＝6.8Hz，1H)，7.99(s，1H)，7.91(d,J＝8.4Hz，2H)，7.77-7.68(m，3H)，7.39-7.31(m，1H)，7.03(t,J＝6.4Hz，1H)。D.2-(4-(咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基-乙炔基)苯亚甲基)丙二腈的制备在100mL双口瓶中，将4-(咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基-乙炔基)苯甲醛(3.00g，12.2mmol)溶于THF(50mL)，依次缓慢加入丙二腈(1.21g，18.3mmol)及四氢吡咯(5滴)，65℃反应1h。反应完毕，冷却至室温，即有固体析出，抽滤，少量异丙醚洗涤滤饼，得2-(4-(咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基-乙炔基)苯亚甲基)丙二腈黄色固体2.14g，收率59.6％1HNMR(400MHz,dmso)：δ8.74(s，1H)，8.54(s,1H)，8.33-7.69(m，6H)，7.49(s，1H)，7.19(s，1H)。实施例2A.咪唑并[1,2-a]吡啶的制备在500mL三口瓶中，将溴代乙醛缩二乙醇(37.69g，191.3mmol)于溶于1mol/L的HCL(200mL)，回流30min。待冷却至室温，加入NaHCO3调至近中性，加入2-氨基吡啶(15.00g，159.4mmol)，室温反应3h。反应完毕，用4mol/LNaOH水溶液调pH约为10，EA(100mL×3)提取，饱和食盐水(100mL×2)洗涤，减压蒸干溶剂得咪唑并[1,2-a]吡啶棕色油状物11.64g，收率61.8％。B.3-碘咪唑并[1,2-a]吡啶的制备在250mL单口瓶中，将咪唑并[1,2-a]吡啶(5.0g，42.3mmol本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可用于检测水合肼的新型荧光探针化合物，其特征在于：该化合物为2‑(4‑(咪唑并[1,2‑a]吡啶‑3‑基‑乙炔基)苯亚甲基)丙二腈，结构式为：

【技术特征摘要】
1.一种可用于检测水合肼的新型荧光探针化合物，其特征在于：该化合物为2-(4-(咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基-乙炔基)苯亚甲基)丙二腈，结构式为：2.如权利要求1所述的一种可用于检测水合肼的新型荧光探针化合物的制备工艺，其特征在于：包含以下步骤：(1)以2-氨基吡啶为原料，与溴代乙醛缩二乙醇反应生成咪唑并[1,2-a]吡啶；(2)咪唑并[1,2-a]吡啶与N-碘代丁二酰亚胺反应生成3-碘咪唑并[1,2-a]吡啶；(3)3-碘咪唑并[1,2-a]吡啶与4-乙炔基苯甲醛反应生成4-(咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基-乙炔基)苯甲醛；(4)4-(咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基-乙炔基)苯甲醛与丙二腈反应得到目标化合物2-(4-(咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基-乙炔基)苯亚甲基)丙二腈。3.根据权利要求2所述的一种可用于检测水合肼的新型荧光探针化合物的制备工艺，其特征在于：所述(1)步骤环合反应所用的溶剂为：盐酸；反应温度为：室温；环合试剂与原料的投料摩尔比为：1.2～2:1。4.根据权利要求2或3所述的一种可用于检测水合肼的新型荧光探针化合物的制备工艺，其特征在于：先将溴代乙醛缩二乙醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘力，黄超，杨烁，黄筑艳，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：贵州,52