一种香豆素-3-羧酸作为荧光探针的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种香豆素‑3‑羧酸作为荧光探针的应用，属于香豆素衍生物应用技术领域，所述香豆素‑3‑羧酸作为荧光探针用于铬(Ⅲ)离子的检测；本发明专利技术制备的香豆素‑3‑羧酸对Cr

Application of Coumarin-3-carboxylic acid as fluorescent probe

【技术实现步骤摘要】
一种香豆素-3-羧酸作为荧光探针的应用
本专利技术属于香豆素衍生物应用
，具体涉及一种香豆素-3-羧酸作为荧光探针的应用。
技术介绍
冶金、电镀、制革等行业每年都会产生大量的铬(Ⅲ和Ⅵ)元素，该元素通过水、食物、药等最终积聚到人体内，并对人类的健康产生重要影响。人体需要众多的微量金属元素，铬(Ⅲ)(Cr3+)也是其中之一，但是过量的Cr3+会影响人体的抗氧化系统，容易造成慢性的氧化性疾病，如糖尿病、高血压等。因此，研究一种简单、方便、快速检测Cr3+的方法非常重要。目前用于检测Cr3+的技术包括原子吸收光谱、等离子体发射光谱、电化学方法、分光光度法等手段，但这些方法存在选择性差、过程复杂及仪器昂贵等缺点，相比之下，荧光探针法具有突出的优点，诸如选择性好、灵敏度高、操作简单、能够实时地进行在线监测等，但目前用于Cr3+离子的识别的探针检查条件严苛、收率低、合成复杂等，科研人员还在努力研究新的荧光探针，来满足各种科研需要关于Cr3+荧光探针检测。
技术实现思路
本专利技术提供了一种香豆素-3-羧酸作为荧光探针的应用，解决了上述技术问题。本专利技术目的是提供一种香豆素-3-羧酸作为荧光探针的应用，其特征在于，所述香豆素-3-羧酸作为荧光探针用于铬(Ⅲ)离子的检测。优选地，以乙氰为检测溶剂，将待测的含铬(Ⅲ)离子溶液加至香豆素-3-羧酸的乙氰溶液中，并在波长400～450nm进行荧光检测。优选地，所述检测波长为415nm。优选地，所述铬(Ⅲ)离子浓度≥3.4×10-7mol/L。优选地，所述香豆素-3-羧酸由如下方法制得：水杨醛和丙二酸二乙酯为原料，以二乙胺和冰已酸作为催化剂,通过knoevenagel缩合反应，合成式1化合物；式1化合物在碱性条件下水解，并酸化后，最终合成式2化合物，即香豆素-3-羧酸；合成路线如下所示：优选地，所述式1化合物的合成步骤为：将质量浓度为95％的丙二酸二乙酯、质量分数为99％的水杨醛、质量分数为99％的二乙胺溶于质量分数为95％的乙醇中，并滴加质量分数为99％的冰乙酸，70～80℃回流反应1.5～2.5h，得混合物；将所述混合物冷却结晶，过滤，洗涤，制得式1化合物，所述丙二酸二乙酯：水杨醛：二乙胺：乙醇体积比为12～16:7～10:1:50，所述二乙胺：冰乙酸体积比为10:1～2。优选地，所述式2化合物的合成步骤为：将式1化合物和氢氧化钠溶于质量分数为95％的乙醇和水的混合溶剂中，加热至式1化合物溶解后，70～80℃回流15～20min，得混合液；将所述混合液在质量分数为38％的盐酸和水混合溶液中沉淀，冰水中结晶，过滤，用冰水洗涤重结晶，制得式2化合物；所述式1化合物：氢氧化钠质量比为4:2～3，所述乙醇和水的体积比为2～3:1，所述式1化合物和乙醇的用量比为2g:10～15ml，所述盐酸和水体积比为1:3～5。本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果:本专利技术提供的香豆素-3-羧酸对Cr3+具有很好的选择性，香豆素-3-羧酸与Cr3+形成有确定组成的稳定配合物，Cr3+能够竞争过其他金属离子，并且其他金属离子不产生干扰，香豆素-3-羧酸新型荧光化学传感器有着很好的性能，在生物体及环境领域的Cr3+检测中具有潜在的应用价值。附图说明图1为香豆素-3-羧酸在不同溶剂中的荧光发射光谱；图2为香豆素-3-羧酸在CH3CN-H2O中加入不同金属离子后的荧光发射光谱；图3为不同共存金属离子对香豆素-3-羧酸识别铬离子的干扰情况；图4为香豆素-3-羧酸在CH3CN-H2O中随Cr3+浓度变化的荧光发射光谱；图5为香豆素-3-羧酸在CH3CN-H2O中的Job’splot曲线；图6为香豆素-3-羧酸在CH3CN-H2O中随Cr3+浓度变化的紫外光谱；图7为香豆素-3-羧酸对Cr3+检测限工作曲线图。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例和附图对本专利技术作进一步说明，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。香豆素-3-羧酸的制备实施例1一种香豆素-3-羧酸的合成方法，具体包括以下步骤：式1化合物的合成：在干燥的100ml圆底烧瓶中，加入6.8ml质量浓度为95％的丙二酸二乙酯，4.2ml质量分数为99％的水杨醛，0.5ml质量分数为99％的二乙胺，25ml质量分数为95％的无水乙醇和0.1ml质量分数为99％的冰乙酸，装上接有无水氯化钙干燥管的回流冷凝管，在水浴中80℃回流2h，冷却后将反应物转移至30ml水中，于冰水中冷却，待结晶完全后，过滤，每次用3ml质量分数为50％的冰冷过的乙醇洗涤3次，得到5.23g白色晶体，产率61％，m.p.92.4～93.2℃；式1化合物的核磁波谱数据：1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.76(s,1H),7.93(dd,J＝7.7,1.6Hz,1H),7.75(ddd,J＝8.7,7.3,1.6Hz,1H),7.48–7.37(m,2H),4.31(q,J＝7.1Hz,2H),1.33(t,J＝7.1Hz,3H).13CNMR(101MHz,DMSO-d6)δ163.02,156.41,154.97,149.11,134.92,130.72,125.28,118.18,116.59,61.69,14.52.ESI-MS：m/z241[M+Na]+；式2化合物的合成：在100ml圆底烧瓶中加入3gNaOH，4g香豆素-3-羧酸乙酯，20ml质量分数为95％的无水乙醇和10ml水，装上回流装置，在油浴中加热至酯溶解后，再80℃持续回流20min，放置一段时间溶液稍稍冷却后，将溶液转移到盛有10ml浓盐酸和50ml水的烧杯中，会有大量白色的晶体析出，将其放入冰水中冷却使完全结晶，抽滤，用冰水洗涤几次晶体，再用水重结晶，得到3.17g白色针状晶体，产率91％，m.p.191.3～192.6℃。式2化合物的核磁波谱数据：1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ13.24(s,1H),8.75(s,1H),7.91(dd,J＝7.7,1.6Hz,1H),7.87–7.57(m,1H),7.60–7.29(m,2H),3.35(s,1H),2.68–2.16(m,1H).13CNMR(101MHz,DMSO-d6)δ164.40,157.16,154.92,148.77,134.72,130.63,125.26,118.64,116.58.ESI-MS：m/z213[M+Na]+。实施例2一种香豆素衍生物的合成方法，具体包括以下步骤：式1化合物的合成：在干燥的100ml圆底烧瓶中，加入6ml质量浓度为95％的丙二酸二乙酯，3.5ml质量分数为99％的水杨醛，0.5ml质量分数为99％的二乙胺，25ml质量分数为95％的无水乙醇和0.1ml质量分数为99％的冰乙酸，装上接有无水氯化钙干燥管的回流冷凝管，在水浴中70℃回流1.5h，冷却后将反应物转移至30ml水中，于冰水中冷却，待结晶完全后，过滤，每次用2ml50％冰冷过的乙醇洗涤2次，得到5.5g白色晶体，产率60％；式2化合物的合成：在100ml圆底烧瓶中加入2gNaOH，4g香豆素-3-羧酸乙酯，20ml95％乙醇和10ml水，装上回流装置，在油浴中加热至酯溶解后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种香豆素‑3‑羧酸作为荧光探针的应用，其特征在于，所述香豆素‑3‑羧酸作为荧光探针用于铬(Ⅲ)离子的检测。

【技术特征摘要】
1.一种香豆素-3-羧酸作为荧光探针的应用，其特征在于，所述香豆素-3-羧酸作为荧光探针用于铬(Ⅲ)离子的检测。2.根据权利要求1所述的香豆素-3-羧酸作为荧光探针的应用，其特征在于，以乙氰为检测溶剂，将待测的含铬(Ⅲ)离子溶液加至香豆素-3-羧酸的乙氰溶液中，并在波长400～450nm进行荧光检测。3.根据权利要求2所述的香豆素-3-羧酸作为荧光探针的应用，其特征在于，所述检测波长为415nm。4.根据权利要求2所述的香豆素-3-羧酸作为荧光探针的应用，其特征在于，所述铬(Ⅲ)离子浓度≥3.4×10-7mol/L。5.根据权利要求1～4任一项所述的香豆素-3-羧酸作为荧光探针的应用，其特征在于，所述香豆素-3-羧酸是由如下方法制得的：水杨醛和丙二酸二乙酯为原料，以二乙胺和冰已酸作为催化剂,通过knoevenagel缩合反应，合成式1化合物；式1化合物在碱性条件下水解，并酸化后，最终合成式2化合物，即香豆素-3-羧酸；合成路线如下所示：6.根据权利要求5所述的香豆素-3-羧酸作为荧光探针的应用...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文生，
申请(专利权)人：榆林学院，
类型：发明
国别省市：陕西,61