咪唑[1,5-a]并吡啶衍生物类Hg制造技术

本发明专利技术公开了一种咪唑[1,5‑a]并吡啶衍生物类Hg2+比率荧光探针，所述探针是咪唑[1,5‑a]并吡啶修饰的罗丹明，其化学结构式如式（1）所示。本发明专利技术的荧光探针在乙醇/水（体积比1:4）溶液中对Hg2+有独特的荧光选择性、较高的灵敏度及较强的抗其它离子干扰能力，具有巨大的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
咪唑[1,5-a]并吡啶衍生物类Hg2+比率荧光探针及其应用
本专利技术涉及有机小分子荧光探针领域，尤其涉及一种咪唑[1,5-a]并吡啶衍生物类Hg2+比率荧光探针及其应用。
技术介绍
在工业和生活中，每天都有大量的汞被排放到环境中。即使非常微小的量，汞对于环境、人类也是非常有害的。汞可以在人体内累积并且不可生物降解，从而引发健康问题，例如肾损害、细胞功能障碍、神经紊乱等疾病。因此，对汞离子的定性和定量检测成为近年来化学工作者们非常关注的领域。目前，许多分析方法被用来检测环境中汞离子，如原子吸收光谱、电化学方法、电感耦合等离子体原子发射光谱法和质谱等。但是，这些分析方法要求有特殊的仪器设备和复杂的流程和操作等。荧光探针检测金属离子的方法因价格低廉，灵敏度高，分子结构易于修饰优化，测试过程快捷方便等，引起了化学工作者很大的兴趣。目前，已有大量关于汞离子荧光探针的文献报道。然而，大多数汞离子探针为单一的信号增强或减弱型探针，这类探针往往会受许多外界因素的干扰（如温度、探针浓度、仪器狭缝、光漂白等）而出现假阳性的检测结果。比率荧光探针通过不同波长处的荧光强度的比值来作为信号输出达到检测目标物分析物的目的，它能够很好的解决上述问题。荧光共振能量转移（FRET）是目前常用的一种非常有效的设计比率探针的方法。但目前能够用于构建FRET体系的染料还很少，而基于荧光共振能量转移原理用于检测汞离子的比率荧光探针更少。因此，开发新型荧光染料，用于构建汞离子比率荧光探针是一项非常有意义的工作。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术解决的问题是提供一种两个信号响应变化的咪唑[1,5-a]并吡啶衍生物类Hg2+比率荧光探针及其应用。本专利技术的技术方案是：一种咪唑[1,5-a]并吡啶衍生物类Hg2+比率荧光探针，其化学结构式如式（1）所示：本专利技术还包括咪唑[1,5-a]并吡啶衍生物类Hg2+比率荧光探针的应用，式（1）化合物在乙醇/水溶液中（体积比1:4）对Hg2+有独特的荧光选择性。本专利技术还包括咪唑[1,5-a]并吡啶衍生物类Hg2+比率荧光探针的合成方法，在N,N-二甲基甲酰胺溶液中，将咪唑[1,5-a]并吡啶罗丹明酰肼与异硫氰酸苯酯按照1:5投料比例，常温下反应10小时，得到咪唑[1,5-a]并吡啶衍生物类Hg2+比率荧光探针。配制咪唑[1,5-a]并吡啶衍生物类Hg2+比率荧光探针的乙腈/水（体积比1:4）溶液，分别加入定量的LiCl，NaCl，KCl，MgCl2·6H2O，CaCl2·6H2O，AlCl3·6H2O，Pb（NO3）2，CrCl3·6H2O,MnCl2·4H2O,FeCl3·6H2O,FeCl2·4H2O,CoCl2·6H2O,NiCl2·6H2O,HgCl2,C4H6O4Zn·2H2O,SrCl2·6H2OCuCl2·2H2O,CdCl2·2½H2O,AgNO3的水溶液，通过荧光光谱测试来研究对不同金属离子的选择性，测其荧光发射波谱强度变化发现：本专利技术所述咪唑[1,5-a]并吡啶衍生物类Hg2+比率荧光探针即式（1）化合物对Hg2+有独特的荧光选择性，如图1所示。逐渐加入Hg2+至1当量后，化合物1在466nm处荧光强度明显降低，同时，在584nm处荧光强度明显增强，如图2所示。因此，咪唑[1,5-a]并吡啶衍生物即式（1）化合物作为Hg2+比率荧光探针具有巨大的应用。本专利技术提供了一种咪唑[1,5-a]并吡啶衍生物类Hg2+比率荧光探针即式（1）化合物，实验证明本专利技术所述式（1）化合物可与Hg2+在乙醇/水（体积比1:4）溶液中以化学计量比1:1反应，在反应过程中，由于罗丹明与汞离子作用，水解开环，从而使供体咪唑[1,5-a]并吡啶与受体罗丹明发生能量传递，导致化合物1在466nm处荧光强度明显降低，同时，在584nm处荧光强度明显增强。由此可证实本专利技术所述式（1）化合物在乙醇/水（体积比1:4）溶液中对Hg2+有独特的荧光选择性、较高的灵敏度及较强的抗其它离子干扰能力，具有巨大的应用前景。附图说明图1：式（1）化合物（10-6M）的乙醇/水（体积比1:4）溶液中加入等当量的不同金属离子后的荧光强度变化比例柱状图，图1中纵坐标为584nm处的光强与466nm处的光强之比。图2：式（1）化合物（10-6M）的乙醇/水（体积比1:4）溶液中进行Hg2+荧光滴定图。图中FLIntensity为荧光强度，Wavelength为波长，equiv为倍数。图3：式（1）化合物（10-6M）和等当量的Hg2+共存的乙醇/水（体积比1:4）溶液中加入等当量的其它金属离子后荧光强度比率的变化柱状图。图4是式（1）化合物合成方法反应式图。具体实施方式实施例1：式（1）化合物的合成方案如下式所示：具体合成步骤如下：在50mL圆底烧瓶中依次加入0.141g（2.0mmol）咪唑[1,5-a]并吡啶罗丹明酰肼，0.135g（10mmol）异硫氰酸苯酯，20mLN,N-二甲基甲酰胺，常温下反应10小时。TLC检测反应完成后，加入100mL二氯甲烷，30mL水洗三次，二氯甲烷层硫酸钠干燥，浓缩，柱层析得0.126g紫红色固体，产率75%。核磁共振氢谱测定：1HNMR（400MHz，CDCl3）：δ8.04(d,J=8.0Hz,1H),7.74-7.60(m,3H),7.50(d,J=4.0Hz,2H),7.28(s,1H),7.20(m,2H),7.11(m,1H),7.06(d,J=8.0Hz,2H),6.92(s,1H),6.69(m,2H),6.53(s,3H),6.45(s,1H),6.32(d,J=8.0Hz,1H),3.81(s,4H),3.35(q,J=8.0Hz,4H),3.27(s,4H),2.96(t,J=8.0Hz,2H),1.82(m,2H),1.65(s,2H),1.43(m,2H),2.57(s,3H),1.16(t,J=8.0Hz,6H),0.96(t,J=8.0Hz,3H)。13CNMR（100MHz，CDCl3）：δ182.4,168.3,167.0,154.0,153.9,152.1,149.6,138.5,134.5,129.4,128.3,127.8,126.1,124.8,124.7,124.4,124.1,123.7,120.8,117.5,112.4,103.4,66.8,48.4,29.0,26.3,22.5,13.8,12.4。实施例2：向式（1）化合物（10-6M）的乙醇/水（体积比1:4）溶液中分别加入1当量的Hg2+，Ag+，Al3+，Ca2+，Cd2+，Co2+，Cr3+，Cu2+，Fe2+，Fe3+，K+，Li+，Mg2+，Mn2+，Na+，Ni2+，Pb2+，Sr2+和Zn2+后，测其在466nm以及584nm荧光发射强度比值变化发现：式（1）化合物对Hg2+有独特的荧光选择性，加入1当量的Hg2+后，化合物1在466nm处荧光强度明显降低，同时，在584nm处荧光强度明显增强，I584/I466=3.3,如图2所示。实施例3：于式（1）化合物（10-6M）和1当量的Hg2+的乙醇/水（体积比1:4）溶液中分别加入1当量的Hg2+，Ag+，Al3+，Ca2+，Cd2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种咪唑[1,5‑a]并吡啶衍生物类Hg2+比率荧光探针，其特征在于：它是咪唑[1,5‑a]并吡啶修饰的罗丹明，其化学结构式如式（1）所示：

【技术特征摘要】
1.一种咪唑[1,5-a]并吡啶衍生物类Hg2+比率荧光探针，其特征在于：它是咪唑[1,5-a]并吡啶修饰的罗丹明，其化学结构式如式（1）所示：式（1）化合物在乙醇/水溶液中（体积比1:4）对Hg2+有独特的荧光选择性。2.权利要求1所述咪唑[...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛燕青，邢旭娇，曹晓群，
申请(专利权)人：泰山医学院，
类型：发明
国别省市：山东,37