１－（８－喹啉）－３－（２－吡啶）－三氮烯及其制备方法和应用技术

一种含杂环的三氮烯化合物１－（８－喹啉）－３－（２－吡啶）－三氮烯（ＱＰｙＴ），是将８－氨基喹啉在酸性条件下用亚硝酸钠重氮化后，再于醇溶液中与２－氨基吡啶反应制备得到。该化合物既是良好的显色剂，又是灵敏度高、选择性好的荧光试剂，可用于金属离子的荧光检测，特别是碱性介质中Ｐｂ（Ⅱ）的检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种荧光试剂，具体是涉及一种含杂环的三氮烯化合物，本发 明还涉及该化合物的制备方法和应用。技术背景有机杂环结构由于具有较强的给电子或吸电子能力，被认为是设计和合成 具有强双光子诱导上转换荧光和大双光子吸收截面的有机分子的有效结构 (A. Abboto， L. Beverina， R. Bozio, et al， Org. Lett. 2002， 4: 95-98)。三氮烯结构 去质子化后易与过渡金属离子配合，是很好的配位基团(J. Barker, N. D. Cameron, M,Kilner，et al, J. Chem. Soc. Dal ton Trans, 1991， 12: 34-35)，因此，三氮烯试 剂是镉、汞、铜、镍、银等金属离子的优良显色剂，因其具有灵敏度高、易合 成等优点，正不断受到人们的关注。但是，由于三氮烯试剂受共存离子的干扰 较大，选择性还有待于提高。目前，三氮烯试剂作为显色剂已经广泛应用于紫外-可见分光光度分析，但 将其作为荧光试剂用于金属离子荧光检测的报道较少。因此，将三氮烯结构与 具有荧光特性的喹啉类试剂结合在一起，形成大共轭体系的三氮烯化合物，并 且喹啉、吡啶的杂环三氮烯结构使得配位原子均为氮原子，因而其选择性大大 提高，则可望合成一种灵敏度高、选择性好的荧光试剂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种含杂环的三氮烯化合物类荧光试剂，该荧光试 剂灵敏度高、选择性好。本专利技术的另一个目的在于提供上述化合物的制备方法。 本专利技术的目的还在于提供上述化合物的应用。本专利技术将三氮烯结构与具有荧光特性的喹啉类试剂结合在一起，形成了具 有大共轭体系的杂环三氮烯结构，合成了一种新的化合物。该化合物既是良好的显色剂，又是灵敏度高、选择性好的荧光试剂，可用于碱性介质中Pb(II)的荧光检测。本专利技术提供的杂环三氮烯化合物是1-(8-喹啉)-3-(2-吡啶)-三氮烯 (QPyT)，其分子结构如式(I):(I)本专利技术1-(8-喹啉)-3-(2-吡啶)-三氮烯的制备方法是将8-氨基喹啉在酸性 条件下用亚硝酸钠重氮化得到其重氮盐，再在醇溶液中将重氮盐与2-氨基吡啶 反应，制备得到1-(8-喹啉)-3-(2-吡啶)三氮烯。本专利技术1-(8-喹啉)-3-(2-吡啶)-三氮烯的具体制备方法是将8-氨基喹啉溶 解在酸性溶液中，在0 5'C下与亚硝酸钠的水溶液反应30 60rain,得到其重 氮盐，再将2-氨基吡啶溶解于乙醇中，0 5。C下缓慢加入上述重氮盐溶液，调 节pH值为6-7，反应2~2. 5h，制备得到1-(8-喹啉)-3-(2-吡啶)三氮烯。本专利技术制备得到的1-(8-喹啉)-3-(2-吡啶)-三氮烯可以作为显色剂应用于 金属离子的分光光度检测。本专利技术制备得到的1- (8-喹啉)-3- (2-吡嚏)-三氮烯还可以作为荧光试剂应 用于金属离子的荧光检测。特别的，本专利技术制备得到的1- (8-喹啉)-3- (2-吡嚏)-三氮烯可以作为荧光 试剂，应用于碱性介质中Pb(II)的荧光检测，是在碱性介质中检测Pb(II)的高 灵敏度、高选择性荧光试剂。本专利技术制备得到的1- (8-喹啉)-3- (2-吡啶)-三氮烯具有以下优点1) 、 -N = N-NH-偶合基上氮原子对金属离子的亲和力较-N = N-基上的氮原子对金属离子的亲和力大，是更好的配位基团；2) 、 1-(8-喹啉)-3-(2-吡啶)-三氮烯具有杂环三氮烯结构，与金属离子配位后，其荧光量子产率降低，并且喹啉、吡啶的杂环三氮烯结构使得配位原子 均为氮原子，因而是高灵敏度、高选择性的新型荧光试剂。3)、制备方法简单，成本低廉，性能稳定。具体实施方式实施例11) 、 8-氨基喹啉的重氮化将0. 36g(0. 0025mol)8-氨基喹啉溶解于0.5mL甲酸、2.5mL浓硫酸中，搅 拌下，于(TC缓慢加入2. 5mL 0. 069g/mL的亚硝酸钠水溶液，反应30min,使重 氮化完全。2) 、 1_(8-喹啉)-3-(2-吡啶)-三氮烯的制备将0. 25g(0. 00266mol)2-氨基吡嚏溶于20mL乙醇中，于G。C搅拌下缓慢加 入上述重氮盐溶液，期间以饱和碳酸钠溶液调节混合液的PH = 6，反应2h。静 置过夜，抽滤，先后用水和乙醇洗涤。干燥后，以95%乙醇两次重结晶，得到纯 品1-(8-喹啉)-3-(2-吡啶)三氮烯(QPyT),收率65%。产品经元素分析、红外光谱和核磁共振谱检验，与目标产物吻合。 实施例21) 、 8-氨基喹啉的重氮化将0. 576g(0. 004mol)8-氨基喹啉溶解于2. OmL乙酸、2. 5mL浓硫酸中，搅 拌下，于2。C缓慢加入3. OmL 0. 069g/mL的亚硝酸钠水溶液，反应"min,使重 氮化完全。2) 、 1-(8-喹啉)-3-(2-吡啶)-三氮烯的制备将0.235g(0. 00"mol)2-氨基吡啶溶于20mL乙醇中，于3。C搅拌下缓慢加 入上述重氮盐溶液，期间以饱和醋酸钠溶液调节混合液的PH值为6.5，反应 2.5h。静置过夜，抽滤，先后用水和乙醇洗涤。干燥后，以95%乙醇两次重结晶 得到纯品1—(8-喹啉)-3—(2一吡啶)三氮烯(QPyT)，收率60%。经元素分析、红外光谱和核磁共振谱检验与目标产物吻合。实施例31) 、 8-氨基喹啉的重氮化将0. 432g(0. 004rao1)8-氨基喹啉溶解于1.5mL甲酸、5. OmL浓硫酸中，搅 拌下，于(TC缓慢加入3. OmL 0. 069g/mL的亚硝酸钠水溶液，反应50min，使重 氮化完全。2) 、 1-(8-喹啉)-3-(2-吡啶)-三氮烯的制备将0. 376g(0. 003mol)2-氨基吡啶溶于30mL乙醇中，于4'C搅拌下缓慢加入 上述重氮盐溶液，期间以饱和醋酸钠溶液调节混合液的PH = 7，反应2h。静置 过夜，抽滤，先后用水和乙醇洗涤。干燥后，以95%乙醇两次重结晶，得到纯品 1-(8-喹啉)-3-(2-吡啶)三氮烯(QPyT)，收率50%。经元素分析、红外光谱和核磁共振谱检验与目标产物吻合。 实施例4于25mL比色管中加入一定体积的含Pb(II)水样，3. 2xl(Tmol/L的QPyT 乙醇溶液2. 5mL， pH = 9.2的硼砂-磷酸二氢钾缓冲溶液3. OmL,以水定容，于 人ex/Xem-216nm/343nm处，以LS-55型荧光/磷光/发光分光光度计(美国Perkin Elmer公司)测其荧光强度。对不同水样中Pb (II)的测定结果见表1。表l不同水样中的PMII)测定结果样品检测值平均值RSD添加量总检测值回收率(Hg/L)(w(pg/L)( 自来水1. 29 1. 311. 33 1. 291. 27 1. 321. 302. 25. 006. 2298. 7河水2. 55 2. 572. 58 2. 562. 50 2. 582. 563. 05. 007. 4999. 1注RSD:相对标准偏差(t^6)。权利要求1、一种名称为1-(8-喹啉)-3-(2-吡啶)-三氮烯的杂环三氮烯化合物，其分子结构如下id="icf0001" file="S2008100549899C00011.gif本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种名称为１－（８－喹啉）－３－（２－吡啶）－三氮烯的杂环三氮烯化合物，其分子结构如下：＊＊＊。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯锋，王诚，陈泽忠，卢珍，孟双明，
申请(专利权)人：山西大同大学，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]