一种异氟尓酮硝基的衍生物及其合成方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种异氟尓酮硝基衍生物及其合成方法和应用，所述的衍生物是(E)‑2‑(5,5‑二甲基‑3‑(4‑硝基苯乙烯基)环己‑2‑烯‑1‑亚基)丙二腈。衍生物的合成步骤：氮气保护下，将异氟尓酮和丙二腈加入无水乙醇中，哌啶催化下搅拌回流10‑15小时，加入蒸馏水析出灰黑色固体，正庚烷重结晶，得到黄色晶体化合物1；氮气保护下，将化合物1和对硝基苯甲醛，在哌啶催化下，乙醇中回流6‑10小时，旋蒸除去乙醇，将得到的混合物通过柱色谱分离得到橙黄色固体异氟尓酮硝基衍生物。所述的异氟尓酮硝基衍生物可用于溶液中硫化氢的快速检测。

A Derivative of Isofluorogalone Nitro Group and Its Synthesis Method and Application

The invention provides an isofluoroacetone nitro derivative and its synthesis method and application. The derivative is (E) 2 (5,5 dimethyl 3 (4 nitrostyryl) cyclohexane 2 ene 1 nitronitrile. The synthesis steps of derivatives are as follows: under the protection of nitrogen, isoflurane and propylene nitrile are added into anhydrous ethanol, stirred and refluxed for 10 to 15 hours under the catalysis of piperidine, grey-black solid is precipitated by adding distilled water, n-heptane is recrystallized, and yellow crystal compound 1 is obtained; under the protection of nitrogen, compound 1 and p-nitrobenzaldehyde are refluxed in ethanol for 6 to 10 hours, and then removed by rotary evaporation. Ethanol, the mixture was separated by column chromatography to obtain orange solid isofluoro-galone nitro derivatives. The isofluorogalone nitro derivative can be used for rapid detection of hydrogen sulfide in solution.

【技术实现步骤摘要】
一种异氟尓酮硝基的衍生物及其合成方法和应用
本专利技术涉及有机小分子荧光探针及H2S的检测，具体涉及一种异氟尓酮硝基的衍生物(IS-NO2)及其合成方法和H2S检测中的应用。
技术介绍
硫化氢(H2S)是一种气体信号小分子。人的血清中H2S的含量为30-100μmol/L，人脑中的含量则高达160μmol/L。当人体内H2S含量较低时，会导致糖尿病患者的伤口难以愈合，然而当H2S含量较高时，会对生物体造成严重损害，如心脏、脑功能的障碍，呼吸系统损伤，而且使得阿尔茨海默病的发病几率大大增加。因此，发展有效且方便快捷的检测硫化氢的方法迫在眉睫。与传统的检测硫化氢的手段(电化学法，比色法，气相色谱法，金属硫化物沉淀法等)相比，有机小分子荧光探针检测，方便快捷且成本较低，因此开发一个有机小分子荧光探针具有很重要的意义。为了更加深入的了解硫化氢的相关生物学生理学方面的功能和作用机理，建立快速便捷、灵敏度高、选择性好、能满足环境样品检测和生物体系检测需要的次氯酸分析方法，具有重要的研究意义和应用价值。荧光成像分析法具有灵敏度高，选择性好，操作简单，能够对分析物进行实时定量检测，异佛尔酮染料具有近红外的发光，高的荧光量子产率和良好的的化学热稳定性，够在生物环境下高效的检测生物分子并且具有较高的时空分辨率等优点，因此设计合成以异氟尓酮为荧光团的硫化氢探针具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种异氟尓酮硝基的衍生物及其合成方法，以及该衍生物可以用于快速检测硫化氢。本专利技术提供的一种异氟尓酮硝基的衍生物，中文名：((E)-2-(5,5-二甲基-3-(4-硝基苯乙烯基)环己-2-烯-1-亚基)丙二腈；英文名：(E)-2-(5,5-dimethyl-3-(4-nitrostyryl)cyclohex-2-en-1-ylidene)malononitrile；结构式为：本专利技术提供的一种异氟尓酮硝基的衍生物IS-NO2的合成方法，包括如下步骤：1)在氮气保护下，在乙醇中按摩尔比1:1-1.5加入异氟尓酮和丙二腈，以及催化量的哌啶，在75℃下搅拌回流10-15小时；然后将反应液倒入1-2倍的蒸馏水中放置过夜，将放置过夜的溶液减压过滤得到黑色固体，用正庚烷重结晶，得到黄色晶体化合物1；2)在氮气保护下，按摩尔比1:1-1.5将化合物1和对硝基苯甲醛，以及催化量的哌啶，在乙醇中搅拌回流6-10小时，冷却至室温后旋转蒸发除去乙醇，得到的混合物通过柱色谱分离得到橙黄色固体IS-NO2。3)步骤1)中异氟尓酮和丙二腈的摩尔比优选为1:1.5。4)步骤1)中搅拌回流时间优选为12小时。5)步骤2)中化合物1和对硝基苯甲醛的摩尔比优选为1:1.2。6)步骤2)中搅拌回流时间优选为8小时。所述的异氟尓酮硝基衍生物可用于溶液中硫化氢的检测。本专利技术提供的一种检测H2S的方法，包括如下步骤：(1)、配制pH＝7.4、浓度为10mM的PBS缓冲溶液，配制2mM的如权利要求1所述的IS-NO2的DMSO溶液；(2)、将2000μLpH7.4的PBS缓冲溶液、50μL如权利要求1所述的IS-NO2的DMSO溶液加到荧光比色皿中，在荧光分光光度仪上检测，随着待测样的加入，565nm的荧光强度逐渐减弱，650nm的荧光逐渐增强；(3)、配制pH＝7.4、浓度为10mM的PBS缓冲溶液，并用DMSO配制2mMIS-NO2的溶液，配制2mM硫化氢水溶液；在6个比色皿中，取2000μLPBS缓冲溶液50μMIS-NO2的DMSO溶液，分别加入硫化氢溶液的量为5、10、15、20、30、35，5min后在荧光光谱仪上测定650nm和565nm处荧光强度，两者的比值为0.39，0.49，0.54，0.62，0.76，0.95，以硫化氢浓度为横坐标，以荧光强度比值为纵坐标绘制图，得到硫化氢浓度的工作曲线；线性回归方程为Y＝0.254X+0.2006，X单位为10-6mol/L。(4)、测定样品溶液时，将测得的荧光强度比值代入线性回归方程，即可求得硫化氢的浓度与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和效果：1)本专利技术提供了一种异氟尓酮硝基衍生物(IS-NO2)，可用于溶液中H2S的快速检测。2)本专利技术提供了一种检测H2S的方法，是在PBS(pH7.4)缓冲溶液中，通过荧光分光光度计检测H2S。该方法对H2S实现了比率型检测，并显示了高的选择性，且是一种发射波长在近红外区的检测试剂，对生物的光毒害性小。该方法检测过程简便、检测结果准确。附图说明：图1实施例1制备的IS-NO2的核磁氢谱图图2实施例1制备的IS-NO2的核磁碳谱图图3实施例1制备的IS-NO2的质谱图图4IS-NO2与H2S作用的荧光发射图图5IS-NO2与H2S作用的紫外吸收图图6IS-NO2测定硫化氢的工作曲线图7IS-NO2与各种还原性物质的的荧光发射图图8IS-NO2与H2S作用的时间关系图图9IS-NO2与H2S作用的细胞成像图具体实施方式：实施例1(E)-2-(5,5-二甲基-3-(4-硝基苯乙烯基)环己-2-烯-1-亚基)丙二腈的合成及表征。1)在氮气保护下，在无水乙醇中加入异氟尓酮(10mmol，1.38g)，丙二腈(15mmol,0.99g)，搅拌条件下滴入100μL的哌啶，在75℃的温度下搅拌回流12小时；然后将反应产物倒入250mL的烧杯中，再倒入50mL的冰蒸馏水，放置过夜；将放置过夜的溶液减压过滤，得到灰黑色固体，固体用正庚烷重结晶，得到黄色晶体化合物1；0.92g，产率：49.46％。2)在氮气保护下，将上述黄色晶体化合物1(10mmol，1.86g)、对硝基苯甲醛(12mmol，1.81g)，在100μL哌啶的催化下，无水乙醇中75℃搅拌回流8小时，冷却至室温后旋转蒸发除去乙醇，将反应得到的混合物通过柱色谱分离(洗脱剂为二氯甲烷：乙酸乙酯＝6:1)得到橙黄色固体，((E)-2-(5,5-二甲基-3-(4-硝基苯乙烯基)环己-2-烯-1-亚基))丙二腈异氟尓酮硝基衍生物IS-NO2；1.52g,产率：56％。表征结果见图1、2、3。实施例2配制pH＝7.4、浓度为10mM的PBS缓冲溶液，并用DMSO配制2mM的IS-NO2的溶液；把将2000μLpH7.4的PBS缓冲溶液及50μLIS-NO2的DMSO溶液加到荧光比色皿中，取H2S(2mM)的溶液，逐渐用微量进样器加到此比色皿中，加样的同时在荧光分光光度仪上检测，随着H2S的加入，565nm的荧光强度逐渐减弱，660nm的荧光逐渐减弱。荧光发射图见图4。(图4中的插图，在黑暗条件下用365nm的紫外灯照射，拍摄的照片)。实施例3配制pH＝7.4、浓度为10mM的PBS缓冲溶液，并用DMSO配制2mM的IS-NO2的溶液；把将2000μLpH7.4的PBS缓冲溶液及50μLIS-NO2的DMSO溶液加到比色皿中，取H2S(2mM)的溶液配制pH＝7.4、浓度为10mM的PBS缓冲溶液，并用DMSO配制2mM的IS-NO2溶液，逐渐用微量进样器加到此比色皿中，加样的同时在紫外分光光度仪上检测，随着H2S的加入，325nm的紫外吸收逐渐增强，425nm的紫外吸收逐渐减弱，500nm的紫外吸收逐渐增强。紫外吸收图见图5。(图5插本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种异氟尓酮硝基衍生物IS‑NO2，其特征在于，结构式为：

【技术特征摘要】
1.一种异氟尓酮硝基衍生物IS-NO2，其特征在于，结构式为：2.如权利要求1所述的一种异氟尓酮硝基衍生物IS-NO2的合成方法，其特征在于，步骤为：1)在氮气保护下，在乙醇中按摩尔比1:1-1.5加入异氟尓酮和丙二腈，以及催化量的哌啶，在75℃下搅拌回流10-15小时；然后将反应液倒入1-2倍的蒸馏水中放置过夜，将放置过夜的溶液减压过滤得到黑色固体，用正庚烷重结晶，得到黄色晶体化合物1；2)在氮气保护下，按摩尔比1:1-1.5将化合物1和对硝基苯甲醛，以及催化量的哌啶，在乙醇中搅拌回流6-10小时，冷却至室温后旋转蒸发除去乙醇，得到的混合物通过柱色谱分离得到橙黄色固体IS-NO2。3.如权利要求2所述的IS-NO2的合成方法，其特征在于，步骤1)中异氟尓酮和丙二腈的摩尔比优选为1:1.5。4.如权利要求2所述的IS-NO2的合成方法，其特征在于，步骤1)中搅拌回流时间优选为12小时。5.如权利要求2所述的IS-NO2的合成方法，其特征在于，步骤2)中化合物1和对硝基苯甲醛的摩尔比优选为1:1.2。6.如权利要求2所述的IS-NO2的合成方法，其特征在于，步骤2)中搅拌回流时间优选为8小时。7.如权利要求1所述IS...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍方俊，武青，阴彩霞，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：山西,14