一种多信号探针及其制备方法和用途技术

本发明专利技术公开了一种锌离子多信号探针及其制备方法和用途，属于环境检测领域。本发明专利技术的制备方法是在酸性试剂和除水剂存在的条件下，2,6‑吡啶二醛与二氨基马来腈进行反应，制备得到产物与二茂铁甲醛再次进行反应，制备得到本发明专利技术所述的锌离子多信号探针。本发明专利技术所提供的多信号探针分子制备方法简单，易于工业化生产。且制备得到的多信号探针对锌离子的检出限低且选择性高。

Multi signal probe, preparation method and application thereof

The invention discloses a zinc ion multi signal probe, a preparation method and an application thereof, belonging to the field of environmental detection. The preparation method of the invention is in acidic reagent and water in the presence of 2,6 pyridine two aldehyde reacted with two amino maleonitrile prepared products with two ferrocene formaldehyde again for reaction, the prepared zinc ions the multi signal probe. The preparation method of the multi signal probe molecule is simple, and is easy for industrial production. Moreover, the multi signal probe prepared by the invention has low detection limit and high selectivity for the zinc ion.

【技术实现步骤摘要】
一种多信号探针及其制备方法和用途
本专利技术属于环境检测领域，具体涉及一种多信号探针及其制备方法和用途，可用于环境中锌离子的测定。
技术介绍
Zn2+是生物体内一种不可缺少的微量元素，广泛的存在于细胞和体液中，在生长发育、生殖、神经信号传递、基因录入、核酸识别、细胞生长调节、凋亡等生理过程中Zn2+具有重要作用。Zn2+的摄入量过多或不足都会使生物体的生长发育紊乱，引起多种疾病，如食欲下降、免疫力低下、糖尿病、前列腺癌等疾病都与锌离子失衡有关。因此如何有效的检测Zn2+对于生物科学和环境科学等都具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术是针对上述存在的问题提供一种用于检测锌离子的多信号探针及其制备方法和用途。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种多信号探针，该探针的结构式如下所示：。一种上述所述的多信号探针的制备方法，该方法的反应路线如下：。在一些具体的技术方案中：该方法包括以下步骤：第一步：在酸性试剂和除水剂存在的条件下，化合物Ⅰ与二氨基马来腈进行反应，制备得到化合物Ⅲ；第二步：在酸性试剂和除水剂存在的条件下，化合物Ⅲ与二茂铁甲醛进行反应，制备得到化合物Ⅳ。在一些优选的技术方案中：第一步和第二中所述的酸性试剂为冰醋酸、盐酸、硫酸或者磷酸。在一些优选的技术方案中：第一步和第二步中所述的除水剂为分子筛或者无水硫酸钠。在一些优选的技术方案中：第一步中：第一步中：酸性试剂与化合物Ⅰ的体积摩尔比比例为40~100L/mol，除水剂与化合物Ⅰ的重量摩尔比为1000~4000g/mol。在一些优选的技术方案中：第二步中：酸性试剂与化合物Ⅲ的体积摩尔比为70~160L/mol，除水剂与化合物Ⅰ的重量摩尔比为1200~6000g/mol。本专利技术技术方案中：化合物Ⅰ与二氨基马来腈的摩尔比为1：2~6。本专利技术技术方案中：化合物Ⅲ与二茂铁甲醛的摩尔比为1：2~6。在一些优选的技术方案中：第一步和第二步的反应温度均为加热回流温度。本专利技术技术方案中：所述的多信号探针作为检测锌离子的应用；优选所述的多信号探针在环境中作为检测锌离子的应用。本专利技术的有益效果：本专利技术所提供的多信号探针分子制备方法简单，易于工业化生产。且制备得到的多信号探针对锌离子的检出限低且选择性高。附图说明图1为多信号探针对Zn2+的选择性识别的吸收光谱图。图2为Zn2+对多信号探针的吸收光谱滴定图。图3为多信号探针对Zn2+的选择性识别DPV图。图4为Zn2+对多信号探针的DPV滴定图。图5为Zn2+对多信号探针的CV滴定图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步说明，但本专利技术的保护范围不限于此：实施例1在250mL的三颈烧瓶中依次加入无水乙醇（50mL）、2,6-吡啶二醛（0.135g,1mmol）、冰醋酸（0.1mL）和无水硫酸钠（1g），加热回流。在通入N2的条件下，用恒压漏斗缓慢滴加溶有二氨基马来腈（0.216g,2mmol）的50mL无水乙醇溶液，滴加完毕后继续反应，TLC监测反应进程，待反应结束后趁热过滤除去硫酸钠，将滤液旋转蒸干得白色固体，将粗产物用无水乙醇重结晶，得白色晶体产物0.29g，产率94.2%，纯度99.46%。元素分析：(%)forC15H9N9:计算值：C57.14;H2.88;N39.98，实测值：C54.37;H2.78;N38.71。IR（KBr）,ν,cm-1:3327,3210,2234,1578,1460,1285,1147,981,741。1HNMR（500MHz,CDCl3,TMS）:δ=5.17(s,4H,NH2),8.04(d,J=8.0,2H,Py-H),8.19(t,J=7.4,1H,Py-H),8.37(s,2H,N=CH)ppm.在100mL的三颈烧瓶中依次加入无水乙醇（30mL）、化合物Ⅲ（0.157g,0.5mmol）、冰醋酸（0.08mL）和无水硫酸钠（0.6g），加热回流。在通入N2的条件下，用恒压漏斗缓慢滴加溶有二茂铁甲醛（0.214g,1mmol）的50mL无水乙醇溶液，滴加完毕后继续反应，TLC监测反应进程，待反应结束后趁热过滤除去硫酸钠，将滤液旋转蒸干得深红色固体，将粗产物用无水乙醇重结晶，得红色晶体产物0.34g，产率92.6%，纯度99.38%。元素分析：(%)forC37H25N9Fe2:计算值：C62.83;H3.56;N17.82，实测值：C62.67;H3.69;N17.94。IR（KBr），ν，cm-1：3334,3228,2239,1561,1517,1361,1307,997,791,732。1HNMR（500MHz,CDCl3,TMS）：δ=4.32(s,10H,Cp-H),4.57(t,J=7.6,4H,Cp-H),4.69(t,J=7.6,4H,Cp-H),8.05(d,J=8.0,2H,Py-H),8.21(t,J=7.4,1H,Py-H),8.39(s,2H,N=CH),8.44(s,2H,N=CH)ppm.实施例2在250mL的三颈烧瓶中依次加入无水乙醇（50mL）、2,6-吡啶二醛（0.135g,1mmol）、浓盐酸（0.08mL）和无水硫酸钠（1.5g），加热回流。在通入N2的条件下，用恒压漏斗缓慢滴加溶有二氨基马来腈（0.324g,3mmol）的50mL无水乙醇溶液，滴加完毕后继续反应，TLC监测反应进程，待反应结束后趁热过滤除去硫酸钠，将滤液旋转蒸干得白色固体，将粗产物用无水乙醇重结晶，得白色晶体产物0.30g，产率93.7%，纯度99.93%。在100mL的三颈烧瓶中依次加入无水乙醇（30mL）、化合物Ⅲ（0.157g,0.5mmol）、浓盐酸（0.08mL）和无水硫酸钠（1g），加热回流。在通入N2的条件下，用恒压漏斗缓慢滴加溶有二茂铁甲醛（0.321g,1.5mmol）的50mL无水乙醇溶液，滴加完毕后继续反应，TLC监测反应进程，待反应结束后趁热过滤除去硫酸钠，将滤液旋转蒸干得深红色固体，将粗产物用无水乙醇重结晶，得红色晶体产物0.33g，产率91.5%，纯度99.88%。实施例3在250mL的三颈烧瓶中依次加入无水乙醇（50mL）、2,6-吡啶二醛（0.135g,1mmol）、浓硫酸（0.05mL）和分子筛（2g），加热回流。在通入N2的条件下，用恒压漏斗缓慢滴加溶有二氨基马来腈（0.432g,4mmol）的50mL无水乙醇溶液，滴加完毕后继续反应，TLC监测反应进程，待反应结束后趁热过滤除去分子筛，将滤液旋转蒸干得白色固体，将粗产物用无水乙醇重结晶，得白色晶体产物0.29g，产率90.1%，纯度99.91%。在100mL的三颈烧瓶中依次加入无水乙醇（30mL）、化合物Ⅲ（0.157g,0.5mmol）、浓硫酸（0.04mL）和分子筛（1.5g），加热回流。在通入N2的条件下，用恒压漏斗缓慢滴加溶有二茂铁甲醛（0.428g,2mmol）的50mL无水乙醇溶液，滴加完毕后继续反应，TLC监测反应进程，待反应结束后趁热过滤除去分子筛，将滤液旋转蒸干得深红色固体，将粗产物用无水乙醇重结晶，得红色晶体产物0.31g，产率91.4%，纯度99.42%。实施例4在250mL的三颈烧瓶中依次加入无水乙醇（50mL）、2,6-吡啶二醛（0.135g本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多信号探针，其特征在于：该探针的结构式如下所示：

【技术特征摘要】
1.一种多信号探针，其特征在于：该探针的结构式如下所示：。2.一种权利要求1所述的多信号探针的制备方法，其特征在于：。3.根据权利要求2所述的多信号探针的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：第一步：在酸性试剂和除水剂存在的条件下，化合物Ⅰ与二氨基马来腈进行反应，制备得到化合物Ⅲ；第二步：在酸性试剂和除水剂存在的条件下，化合物Ⅲ与二茂铁甲醛进行反应，制备得到化合物Ⅳ。4.根据权利要求3所述的锌离子多信号探针的制备方法，其特征在于：第一步和第二中所述的酸性试剂为冰醋酸、盐酸、硫酸或者磷酸。5.根据权利要求3所述的多信号探针的制备方法，其特征在于：第一步和第二步中所述的除水剂为分子筛或者无水硫酸钠。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小锋，刘光祥，徐鉴，邵阳，石翛然，
申请(专利权)人：南京晓庄学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32