一种荧光分子探针化合物，制备方法及在检测二氧化硫或肼上的应用技术

本发明专利技术公开了一种荧光分子探针化合物，制备方法及在检测二氧化硫和/或肼上的应用，属于化学分析检测技术领域。该荧光探针分子式为C17H9N3OS，结构式如下所示

【技术实现步骤摘要】
一种荧光分子探针化合物，制备方法及在检测二氧化硫或肼上的应用
本专利技术公开了一种能检测二氧化硫和肼的荧光探针及其合成方法和应用，具体的说涉及一种能通过不同发射波长区分二氧化硫和肼的荧光探针，属于化学分析检测

技术介绍
二氧化硫是大气中数量最大的有毒气体，是一种全球性的常见而且严重的大气污染物，是造成全球范围内“酸雨”的主要原因。其主要来源为燃煤发电厂、有色金属冶炼厂和硫酸厂。SO2的主要毒害是对人的呼吸道产生刺激作用和腐蚀作用。通过对长期接触平均浓度在50mg/m3的SO2的人员进行调查，发现慢性鼻炎的患病率较高，主要表现为鼻粘膜肥厚或萎缩，鼻甲肥大，或嗅觉迟钝等；还可能与一些呼吸系统疾病例如气管炎、支气管炎、哮喘、肺气肿等的发生相关。SO2还可被人体吸收进入血液，对全身产生毒性作用，它能破坏酶的活力，影响人体新陈代谢，对肝脏造成一定的损害。另外，研究发现，内源性SO2与某些心血管疾病密切相关，在心血管系统中就存在生成SO2系统，并且内源性的SO2水平在心血管系统的生理，病理的调节方面发挥着重要关系。肼又叫做联氨，是一种重要的工业原料，被广泛应用于医药、化学化工、军事和航天等领域。然而，肼是一种极毒化学品，肼极易溶于水，容易通过皮肤和呼吸等途径被人体摄入，导致呼吸道、肝、肺、肾损坏并且诱变中枢神经。因此，实现对肼的监控及检测对环境以及医学都具有十分重要的意义。目前检测二氧化硫和肼的常用方法有色谱法、分光光度法、化学滴定法等。但这些方法一般都耗时较长、涉及复杂繁琐的样品处理过程或需要昂贵的精密仪器等。荧光光谱分析法具有成本低，操作简单、灵敏度高、专一性强、优秀的选择性，以及用于生物成像有着显着的潜力等优点而被广泛用于各种离子及活性小分子的检测中。但是，已报道的不少荧光探针，不能同时检测二氧化硫和肼。因此，专利技术一种能区分二氧化硫和肼的荧光探针尤为重要。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种能通过不同发射波长区分二氧化硫和肼的荧光探针，既可以检测环境中的二氧化硫，也能检测环境中的肼。本专利技术所述的一种能通过不同发射波长区分二氧化硫和肼的荧光探针，分子式为C17H9N3OS，结构式如下所示：本专利技术所述的一种能区分二氧化硫和肼的荧光探针，通过如下方法实现：本专利技术所述的一种能通过不同发射波长区分二氧化硫和肼的荧光探针，通过如下方法实现：将化合物1和丙二腈加至反应瓶中，加入乙醇溶液，再加入催化剂量的哌啶，室温反应1.5h后，点板监测反应至原料反应完全，经过抽滤，乙醇洗涤，重结晶后的到纯品目标探针。本专利技术将所述的荧光分子探针化合物在检测环境中的SO2上的应用。本专利技术将所述的荧光分子探针化合物在检测环境中的N2H4上的应用。本专利技术将所述的荧光分子探针化合物在鉴别环境中的SO2和N2H4上的应用。本专利技术的优点，探针的合成只需要一步就可以完成，且后处理过程简单。探针的选择性好，灵敏度高，而且探针在分别识别SO2和N2H4时，发射不同波长的荧光，即识别SO2是发射波长465nm，识别N2H4时发射波长在498nm处。故探针能区分检测水环境中的SO2和N2H4。附图说明图1是实施例1中探针的1HNMR图谱。图2是实施例1中探针的13CNMR图谱。图3是实施例1中探针的HRMS图谱。图4是实施例2中探针检测环境中SO2的荧光光谱。图5是实施例3中探针检测环境中N2H4的荧光光谱。实施例1探针分子的合成实施例1-1将76mg(0.3mmol)化合物1和396mg(6mmol)丙二腈加至反应瓶中，加入5ml乙醇溶液，再加入哌啶(5mg,0.059mmol)，室温反应1.5h后，点板监测反应至原料反应完全，经过抽滤，乙醇洗涤，重结晶后的得到目标探针(2)80mg(0.264mmol)，产率为88％。1HNMR(400MHz，DMSO-d6)ppm:12.09(s，1H)，8.57(s，1H)，8.49(d，1H,J＝8.0Hz)，8.21(d，1H)，8.14(d，1H)，7.72(d，1H)，7.59(m，2H)，7.51(m，1H)；13CNMR(100MHz，DMSO-d6)162.5,160.3,155.9,151.5,135.3,133.9,129.2,126.7,125.6,122.7,122.1,122.0,117.8,114.2,113.0,82.5.HRMS:CalcdforC17H9N3OS[M+H]+:304.0539；Found:304.0532。实施例1-2将51mg(0.2mmol)化合物1和211mg(3.2mmol)丙二腈加至反应瓶中，加入4ml乙醇溶液，再加入哌啶(3mg,0.035mmol)，室温反应1.5h后，点板监测反应至原料反应完全，经过抽滤，乙醇洗涤，重结晶后的得到目标探针(2)48mg(0.16mmol)，产率为80％。实施例1-3将82mg(0.32mmol)化合物1和507mg(7.68mmol)丙二腈加至反应瓶中，加入7ml乙醇溶液，再加入哌啶(4.2mg,0.049mmol)，室温反应1.5h后，点板监测反应至原料反应完全，经过抽滤，乙醇洗涤，重结晶后的得到目标探针(2)83mg(0.27mmol)，产率为84％。实施例1-4将31mg(0.12mmol)化合物1和142.6mg(2.2mmol)丙二腈加至反应瓶中，加入3ml乙醇溶液，再加入哌啶(1.8mg,0.021mmol)，室温反应1.5h后，点板监测反应至原料反应完全，经过抽滤，乙醇洗涤，重结晶后的得到目标探针(2)28mg(0.092mmol)，产率为77％。实施例2探针检测环境中SO2取实施例1制备的荧光探针化合物，溶解到DMSO溶液中，配置成1mmol的探针母液，将NaHSO3溶解到蒸馏水中，配置成3mmol的NaHSO3母液。配置DMSO：PBS缓冲液(0.01mM，pH＝7.4)＝2：8的光谱溶液，每根试管3mL。从探针母液中取出30μL(10μM)加入到每根试管当中，取不同体积的NaHSO3母液于前述盛有3mL光谱溶液和探针的试管中。反应10分钟后，采用激发波长为350nm，用荧光光谱仪测试探针与不同浓度(0，2.5,5,7.5,10,15,20,25,30,40,45,50,60,70,80,90,100,110,120,140μM)NaHSO3的荧光光谱变化。荧光光谱变化情况如图4所示。结果显示，随着加入不同浓度NaHSO3后，在464nm处荧光发射增强。实施例3探针检测环境中N2H4取实施例1制备的荧光探针化合物，溶解到DMSO溶液中，配置成1mmol的探针母液，将水合肼加入蒸馏水中，配置成20mmol的水合肼母液。配置DMSO:PBS缓冲液(0.01mM，pH＝7.4)＝2:8的光谱溶液，每根试管3mL光谱溶液。从探针母液中取出30μL(10μM)加入到每根试管当中，取不同体积的水合肼母液于试管中。反应50分钟后，采用激发波长为350nm，用荧光光谱仪测试探针与不同浓度(0,20,40,60,80,100,200,300,400,500,600,700,800μM)水合肼的荧光光谱变化。荧光光谱变化情况如图5所示。结果显示，在随着加入不同浓度N2H4后，在498nm处荧光发射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种荧光分子探针化合物，其特征在于：该化合物的分子式为C17H9N3OS，结构式如下所示：

【技术特征摘要】
1.一种荧光分子探针化合物，其特征在于：该化合物的分子式为C17H9N3OS，结构式如下所示：2.合成如权利要求1所述的荧光分子探针化合物的方法，其特征在于：通过如下方法实现：将化合物1和丙二腈加至反应瓶中，加入乙醇溶液，再加入催化剂哌啶，室温下反应1.5h后，点板监测反应至原料反应完全，经过抽滤，乙醇洗涤，重结晶后得到目标探针。3.权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑开波，李梦，周洋，晏佳莹，张诺诺，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42