碘化E‑N‑乙基‑2‑（2‑羟基‑5‑羧基苯乙烯基）苯并噻唑、制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了碘化E‑N‑乙基‑2‑(2‑羟基‑5‑羧基苯乙烯基)苯并噻唑、制备方法及其在亚硫酸氢根离子检测中的应用。碘化E‑N‑乙基‑2‑(2‑羟基‑5‑羧基苯乙烯基)苯并噻唑以羟基为供电子基团，苯并噻唑的季铵盐为吸电子基团，C＝C双键作为反应性结合位点，亚硫酸氢根离子与受体分子中C＝C双键发生加成反应，导致受体分子内的电荷转移阻断，从而使受体分子产生颜色以及荧光的变化。本发明专利技术通过比色法、紫外‑可见吸收光谱法和荧光光谱法分别研究了所述化合物对F

【技术实现步骤摘要】
碘化E-N-乙基-2-(2-羟基-5-羧基苯乙烯基)苯并噻唑、制备方法及其应用
本专利技术属于阴离子检测
，涉及一种用于检测亚硫酸氢根的受体化合物，具体涉及一种基于碘化E-N-乙基-2-(2-羟基-5-羧基苯乙烯基)苯并噻唑的HSO3-受体化合物和制备方法及其在HSO3-检测中的应用。
技术介绍
亚硫酸氢钠通常被作为食物添加剂在食品中应用，这是因为它可以抑制食物中的酶促褐变和非酶促褐变过程。自从发现亚硫酸氢钠在一定的浓度下可以引起人的哮喘和过敏反应后，其在食品中的用量才被严格控制起来。另外，由于在工业生产中产生和释放大量的二氧化硫，使亚硫酸盐成为环境中广泛存在的一种污染物。因此需要建立一种快速、灵敏度高、选择性好的检测亚硫酸氢根的方法。离子识别的研究越来越受到广泛研究，在化学体系、环境科学和生命科学等领域都有着广泛的应用前景，是当前研究的热点。然而到目前为止，对特定离子的识别受体的认识还远远不足。在离子检测领域，比色法或荧光法由于操作简单、仪器易得等原因而倍受关注。目前，文献已公开了多种比色或荧光检测HSO3-的受体，但是，这些受体往往结构复杂，难以合成。文献1报道了一种含有苯并咪唑类醛的HSO3-传感器，该传感器分子在乙醇-水溶剂中可以对HSO3-实现选择性识别，但是该传感分子的荧光发射峰的位置比较低，且不能达到紫外、荧光双通道检测HSO3-，制约了此类方法在检测识别HSO3-中的应用(WangG,QiH,YangXF.Aratiometricfluorescentprobeforbisulphiteanion,employingintramolecularchargetransfer[J].Luminescence,2013,28(2):97-101.)。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种用于检测HSO3-的受体化合物，即碘化E-N-乙基-2-(2-羟基-5-羧基苯乙烯基)苯并噻唑及其制备方法和应用。实现本专利技术目的的技术方案是：碘化E-N-乙基-2-(2-羟基-5-羧基苯乙烯基)苯并噻唑，其结构式如I所示：本专利技术还提供上述碘化E-N-乙基-2-(2-羟基-5-羧基苯乙烯基)苯并噻唑的制备方法，具体步骤如下：首先将2-羟基-5-羧基苯甲醛与甲基苯并噻唑的季铵盐混合于无水乙醇中，之后加入催化剂哌啶，持续搅拌下回流反应4～8h，反应结束后冷却抽滤、淋洗，得到产物碘化E-N-乙基-2-(2-羟基-5-羧基苯乙烯基)苯并噻唑。优选地，所述的2-羟基-5-羧基苯甲醛与甲基苯并噻唑的季铵盐的摩尔比为1:1.0～1.2。优选地，所述的哌啶的摩尔量为2-羟基-5-羧基苯甲醛的摩尔量的1％～3％。本专利技术的碘化E-N-乙基-2-(2-羟基-5-羧基苯乙烯基)苯并噻唑的合成路线如下：本专利技术进一步提供了上述碘化E-N-乙基-2-(2-羟基-5-羧基苯乙烯基)苯并噻唑在HSO3-检测中的应用。本专利技术的碘化E-N-乙基-2-(2-羟基-5-羧基苯乙烯基)苯并噻唑含有C＝N双键，作为HSO3-受体化合物，以酚羟基为供电子基团，苯并噻唑的季铵盐为吸电子基团，以C＝C双键作为反应性结合位点。当受体分子遇到HSO3-时，可与受体分子的C＝C双键发生加成反应，从而导致受体分子内发生电荷转移中断，使受体分子产生颜色和荧光变化，导致其溶液的颜色褪去，红色荧光猝灭，实现比色-荧光双通道检测HSO3-。化合物碘化E-N-乙基-2-(2-羟基-5-羧基苯乙烯基)苯并噻唑检测HSO3-的机理如下：更进一步地，本专利技术提供了基于碘化E-N-乙基-2-(2-羟基-5-羧基苯乙烯基)苯并噻唑的HSO3-检测试纸。更进一步地，本专利技术提供了上述基于碘化E-N-乙基-2-(2-羟基-5-羧基苯乙烯基)苯并噻唑的HSO3-检测试纸的制备方法，具体步骤如下：首先将滤纸用稀盐酸浸泡，再用蒸馏水洗涤，直至滤出液为中性为止，然后干燥；将碘化E-N-乙基-2-(2-羟基-5-羧基苯乙烯基)苯并噻唑溶于HEPES-H2O体系中配制成受体化合物溶液；将受体化合物溶液滴加到经处理的滤纸上，将滤纸干燥，即得HSO3-检测试纸。所述的HEPES-H2O体系的pH值为7.2～7.4，HEPES的浓度为0.008～0.012M。再进一步地，本专利技术提供了上述基于碘化E-N-乙基-2-(2-羟基-5-羧基苯乙烯基)苯并噻唑的HSO3-检测试纸在HSO3-检测中的应用。优选地，上述基于碘化E-N-乙基-2-(2-羟基-5-羧基苯乙烯基)苯并噻唑的HSO3-检测试纸在HSO3-检测中的应用，具体应用方法如下：在HSO3-检测试纸上滴加阴离子的HEPES-H2O溶液时，若试纸条从红色变为无色，则说明滴加的阴离子是HSO3-；若试纸条的颜色无明显变化，则说明滴加的阴离子不是HSO3-。优选地，上述基于碘化E-N-乙基-2-(2-羟基-5-羧基苯乙烯基)苯并噻唑的HSO3-检测试纸在HSO3-检测中的应用，具体应用方法如下：在HSO3-检测试纸上滴加阴离子的HEPES-H2O溶液时，在紫外灯下试纸从红色荧光猝灭，则说明滴加的阴离子为HSO3-；若在紫外灯下试纸片的颜色无明显变化，则说明滴加的阴离子不是HSO3-。与现有技术相比，本专利技术的碘化E-N-乙基-2-(2-羟基-5-羧基苯乙烯基)苯并噻唑的合成方法简单，原料易得；碘化E-N-乙基-2-(2-羟基-5-羧基苯乙烯基)苯并噻唑可以发出红色荧光，直接利用试纸即可简便地检测HSO3-，实现HSO3-的快速、“裸眼”检测，本专利技术的碘化E-N-乙基-2-(2-羟基-5-羧基苯乙烯基)苯并噻唑作为HSO3-，化合物在检测HSO3-检测方面具有巨大的应用价值。附图说明图1为本专利技术的碘化E-N-乙基-2-(2-羟基-5-羧基苯乙烯基)苯并噻唑(2×10-5mol·L-1)在HEPES-H2O体系中与HSO3-(10equiv.)相互作用时的紫外可见光谱图。图2为本专利技术的碘化E-N-乙基-2-(2-羟基-5-羧基苯乙烯基)苯并噻唑(2×10-5mol·L-1)在HEPES-H2O体系中与各种阴离子(10equiv.)相互作用时的紫外可见光谱图(1，主体；2，F-；3，Cl-；4，Br-；5，I-；6，Ac-；7，N3-；8，HSO4-；9，H2PO43-；10，CO32-；11，NO2-；12，ClO4-；13，S2-；14，SCN-；15，HSO3-)。图3为本专利技术的碘化E-N-乙基-2-(2-羟基-5-羧基苯乙烯基)苯并噻唑(2×10-5mol·L-1)在HEPES-H2O体系中与HSO3-(10equiv.)相互作用时的荧光光谱图。图4为本专利技术的碘化E-N-乙基-2-(2-羟基-5-羧基苯乙烯基)苯并噻唑(2×10-5mol·L-1)在HEPES-H2O体系中与各种阴离子(10equiv.)相互作用时的荧光光谱图(1，主体；2，F-；3，Cl-；4，Br-；5，I-；6，Ac-；7，N3-；8，HSO4-；9，H2PO43-；10，CO32-；11，NO2-；12，ClO4-；13，S2-；14，SCN-；15，HSO3-)。具体实施方式下面通过具体实施例和附图对本专利技术做进一步详细说明。1、碘化E-N-乙基-2-(2-羟基-5-羧基苯乙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
碘化E‑N‑乙基‑2‑(2‑羟基‑5‑羧基苯乙烯基)苯并噻唑，其结构式如I所示：

【技术特征摘要】
1.碘化E-N-乙基-2-(2-羟基-5-羧基苯乙烯基)苯并噻唑，其结构式如I所示：2.如权利要求1所述的碘化E-N-乙基-2-(2-羟基-5-羧基苯乙烯基)苯并噻唑的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：首先将2-羟基-5-羧基苯甲醛与甲基苯并噻唑的季铵盐混合于无水乙醇中，之后加入催化剂哌啶，持续搅拌下回流反应4～8h，反应结束后冷却抽滤、淋洗，得到产物碘化E-N-乙基-2-(2-羟基-5-羧基苯乙烯基)苯并噻唑。3.如权利要求2所述的碘化E-N-乙基-2-(2-羟基-5-羧基苯乙烯基)苯并噻唑的制备方法，其特征在于，所述的2-羟基-5-羧基苯甲醛与甲基苯并噻唑的季铵盐的摩尔比为1:1.0～1.2，所述的哌啶的摩尔量为2-羟基-5-羧基苯甲醛的摩尔量的1％～3％。4.如权利要求1所述的碘化E-N-乙基-2-(2-羟基-5-羧基苯乙烯基)苯并噻唑在HSO3-检测中的应用。5.一种基于如权利要求1所述的碘化E-N-乙基-2-(2-羟基-5-羧基苯乙烯基)苯并噻唑的HSO3-检测试纸。6.如权利要求5所述的基于碘化E-N-乙基-2-(2-羟基-5-羧基苯乙烯基)苯并噻唑的HSO3-检测试纸的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：首先将滤纸用稀盐酸浸泡，再用蒸馏水洗涤，直至滤出液为中性为止，然后干燥；将碘化E-N-乙基-2-(2-羟基-5...

【专利技术属性】
技术研发人员：董伟，盛伟，李军舰，陈琦，左淦丞，潘夕郝，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32