本发明专利技术公开了三种对水合肼响应的比值型荧光探针制备方法及其应用。本发明专利技术提供的水合肼荧光探针本身在缓冲溶液中呈现蓝色荧光，可与水合肼与发生特异性反应，生成具有黄色荧光的产物，从而实现对水合肼的特异性响应。探针对水合肼也具有很好的选择性。比值型荧光探针具有双发射波长，背景干扰小等优点，应用更加广泛。
Ratio fluorescent probe, preparation method and application in hydrazine hydrate detection
【技术实现步骤摘要】
比值型荧光探针，制备方法及在检测水合肼上的应用
本专利技术公开了一种能检测水合肼的比值型荧光探针及其合成方法和应用，具体的说就是一种能通过不同发射波长检测水合肼的荧光探针，属于化学分析检测
技术介绍
水合肼作为一种重要的精细化工原料，主要用于合成发泡剂；也用作锅炉和反应釜的脱氧和脱二氧化碳的清洗处理剂；在医药工业中用于生产抗结核、抗糖尿病的药物；在农药工业中用于生产除草剂、植物生长调和剂和杀菌、杀虫、杀鼠药；此外它还可用于生产火箭燃料、重氮燃料、橡胶助剂等。与此同时临床研究也表明，肼也具有一定的毒性，比较容易经过渗透皮肤组织或口腔进入人体，会对人类的肝脏、肾脏和中枢神经系统造成严重损伤。为此美国环境保护局(EPA)已将肼归类为可能的人类致癌物，其暴露的阈限值为10ppb。到目前为止，检测肼的分析方法有分光光度法、色谱法和电化学方法等。然而，这些方法需繁琐的样品和试剂制备过程，或需复杂仪器，因此不适于现场分析。相对于其它方法，荧光分析法操作简便、灵敏度高，已成为目前研究水合肼检测的理想方法。
技术实现思路
本专利技术所述的一种能检测水合肼的荧光探针，结构式包括如下所示：其中，R为中的任意一种。所述的比值型荧光探针的制备方法，步骤如下：将化合物1、乙酰丙酸、EDC(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)、DMAP(4-二甲氨基吡啶)加至反应容器中，同时加入干燥的二氯甲烷作为溶剂，常温搅拌，TLC点板监测反应至原料反应完全，柱层析得到目标产物，反应方程式如下：化合物1、乙酰丙酸、EDC、DMAP的摩尔比为1：5-15：1-2.5：1-2.5。或者所述的比值型荧光探针的制备方法，步骤如下：将化合物1、三乙胺加至反应瓶中，同时加入干燥二氯甲烷作为反应溶剂；然后在冰浴条件下加入4-溴丁酰氯，常温搅拌，TLC点板监测反应至原料反应完全，柱层析得到目标产物，反应方程式如下：化合物1、4-溴丁酰氯、三乙胺的摩尔比为1：5-15：1-5。或者所述的比值型荧光探针的制备方法，步骤如下：将化合物1加至反应瓶中，同时加入干燥二氯甲烷作为反应溶剂，再在冰浴条件下加入三乙胺、乙酰氯搅拌20分钟后，移至常温下搅拌，TLC点板监测反应至原料反应完全，柱层析得到目标产物，反应方程式如下：化合物1、乙酰氯、三乙胺的摩尔比为1：0.1-0.5mL：0.5-1。本专利技术的另一技术方案是将所述的比值型荧光探针在检测水合肼上的应用，化合物结构式如下：其中，R为中的任意一种。本专利技术的优点：1、探针的合成只需一步就可以完成，且原料易得，后处理过程简单。2、本专利技术系列探针都为比值型，双发射波长，背景干扰小。3、探针的选择性好，灵敏度高。显示出对水合肼有良好的选择性及对其它共存离子良好的抗干扰能力。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5中探针检测水合肼的荧光光谱。图5是实施例6中探针检测水合肼的选择性荧光光谱。图6是实施例7中探针的1HNMR图谱。图7是实施例7中探针的13CNMR图谱。图8是实施例7中探针的HRMS图谱。图9是实施例11中探针检测水合肼的荧光光谱。图10是实施例12中探针检测水合肼的选择性荧光光谱。图11是实施例13中探针的1HNMR图谱。图12是实施例13中探针的13CNMR图谱。图13是实施例13中探针的HRMS图谱。图14是实施例16中探针检测水合肼的荧光光谱。图15是实施例17中探针检测水合肼的选择性荧光光谱。具体实施方式实施例1-6探针分子LA的合成实施例1将72.5mg(0.20mmol)化合物1、EDC(60.2mg,0.31mmol)、DMAP(52mg,0.43mmol)加至反应瓶中，同时加入8ml干燥重蒸二氯甲烷作为溶剂，再加入乙酰丙酸(156μL,1.5mmol)反应0.5h后，TLC点板监测反应至原料反应完全，按PE:DC＝1:1-3的洗脱剂比例过柱得到目标产物，产率为40.8％。实施例2将60mg(0.17mmol)化合物1、EDC(69.3mg,0.36mmol)、DMAP(20.7mg,0.17mmol)加至反应瓶中，同时加入8ml干燥重蒸二氯甲烷作为溶剂，再加入乙酰丙酸(117μL,1.7mmol)反应0.5h后，TLC点板监测反应至原料反应完全，按PE:DC＝1:1-3的洗脱剂比例过柱得到目标产物，产率为52.9％。实施例3将35.7mg(0.099mmol)化合物1、EDC(19.23mg,0.10mmol)、DMAP(18.40mg,0.15mmol)加至反应瓶中，同时加入8ml干燥重蒸二氯甲烷作为溶剂，再加入乙酰丙酸(52μL,0.5mmol)反应0.5h后，TLC点板监测反应至原料反应完全，按PE:DC＝1:1-3的洗脱剂比例过柱得到目标产物，产率为39.5％。实施例4将38mg(0.106mmol)化合物1、EDC(30.55mg,0.159mmol)、DMAP(26.1mg,0.21mmol)加至反应瓶中，同时加入8ml干燥重蒸二氯甲烷作为溶剂，再加入乙酰丙酸(166μL,1.6mmol)反应0.5h后，TLC点板监测反应至原料反应完全，按PE:DC＝1:1-3的洗脱剂比例过柱得到目标产物，产率为55.8％。实施例5探针检测水合肼取实施例1制备的荧光探针化合物，溶解到DMSO溶液中，配置成500umol的探针母液，将水合肼溶解到去离子水中，配置成20mmol的肼母液。配置DMSO：PBS缓冲液(0.01mM，pH＝7.4)＝4：6的光谱溶液，每根试管3mL。从探针母液中取出12μL(2μM)加入到每根试管当中，取不同体积的肼母液于前述盛有3mL光谱溶液和探针的试管中。反应35分钟后，采用350nm的激发波，用荧光光谱仪测试探针与不同浓度(0、20、40、60、80、100、120、140、160、180、200μM，左侧在415nm先自上而下为0、20、40、60、80、100、120、140、160、180、200μm；右侧516nm自下而上为0、20、40、60、80、100、120、140、160、180、200μm的荧光检测曲线)的肼溶液的荧光光谱变化。荧光光谱变化情况如图4所示。结果显示，随着加入不同浓度的肼溶液后，在516nm处荧光发射增强。实施例6探针对水合肼的选择性检测取实施例1制备的荧光探针化合物，溶解到DMSO溶液中，配置成500umol的探针母液，将水合肼溶解到去离子水中，配置成20mmol的肼母液。配置DMSO：PBS缓冲液(0.01mM，pH＝7.4)＝4：6的光谱溶液，每根试管3mL。从探针母液中取出12μL(2μM)加入到每根试管当中，取相同浓度的不同离子母液于前述盛有3mL光谱溶液和探针的试管中。反应35分钟后，采用350nm的激发波，用荧光光谱仪测试探针与相同浓度的不同离子母液即(blank、N2H4、NH4+、N(CH2CH3)3、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、CO32-、HCO3-、SO42-、NO3-、H2O2、ClO-)的荧光光谱变化情况如图5所示。结果显示，随着加入相同浓度的不同离子母液后，只有水合肼对探针有较高的响应性。实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.比值型荧光探针，其特征在于，其结构式包括如下：
【技术特征摘要】
1.比值型荧光探针，其特征在于，其结构式包括如下：其中，R为中的任意一种。2.根据权利要求1所述的比值型荧光探针的制备方法，其特征在于，步骤如下：将化合物1、乙酰丙酸、EDC(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)、DMAP(4-二甲氨基吡啶)加至反应容器中，同时加入干燥的二氯甲烷作为溶剂，常温搅拌，TLC点板监测反应至原料反应完全，柱层析得到目标产物，反应方程式如下：3.根据权利要求1所述的比值型荧光探针的制备方法，其特征在于，步骤如下：将化合物1、三乙胺加至反应瓶中，同时加入干燥二氯甲烷作为反应溶剂；然后在冰浴条件下加入4-溴丁酰氯，常温搅拌，TLC点板监测反应至原料反应完全，柱层析得到目标产物，反应方程式如下：4.根据权利要求1所述的比值型荧光探针的制备方法，其特征在于，步骤如下：将化合物1...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑开波，李梦，陈慧，周洋，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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