一种基于香豆素的钯离子荧光探针化合物及其制备方法技术

本发明专利技术的一种基于香豆素的钯离子荧光探针化合物及其制备方法属于有机小分子荧光探针技术领域。所述的钯离子荧光探针化合物，具有如下结构式：制备方法包括向1是4

【技术实现步骤摘要】
一种基于香豆素的钯离子荧光探针化合物及其制备方法

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[0001]本专利技术属于有机小分子荧光探针
，具体涉及一种基于香豆素的钯离子荧光探针化合物及其合成方法。

技术介绍
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[0002]在现代工业合成方法中，重金属广泛应用于不同领域的化合物与聚合物材料制备，其中，钯(Pd)作为最广泛使用的金属负载型催化剂，应用尤为普遍。此外，钯也是电子产品、珠宝、航空航天、医疗器械、燃料电池等行业不可或缺的关键材料。工业生产所排放的钯对土壤、水资源造成污染，对生态系统和人类健康构成了严重威胁。因此，开发有效的方法来检测工业、制药业和环境样品中的钯含量非常必要。
[0003]除了仪器检测钯含量的方法原子吸收光谱法，常见的检测方法还有电感耦合等离子体原子发射光谱法、电感耦合等离子体质谱法、固相微萃取高效液相色谱法、飞行时间共振电离质谱、毛细管区带电泳、和X射线荧光。荧光光谱法因其响应时间短、灵敏度高和易于操作而引起人们的关注。其中，香豆素荧光染料具有高摩尔消光系数和荧光量子产率、易于化学修饰、吸收发射波长可调、光热稳定性高等优点，被广泛应用于各种离子、小分子检测与生物荧光成像。近年来，文献报道了多例基于罗丹明B、荧光素、花青染料、苝二酰亚胺(PDI)等不同荧光团的钯离子荧光探针，但目前基于香豆素的钯离子荧光探针并不多。
[0004]鉴于钯离子对环境与生态系统的危害，以及目前所报道探针的局限性，结合香豆素染料分子优异的光物理化学性能，设计制备高灵敏度、高选择性的香豆素基钯离子荧光探针具有研究价值与应用前景。
专利
技术实现思路
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[0005]本专利技术旨在针对现有技术存在的问题，提供一种基于香豆素的钯离子荧光探针化合物CCB及其合成方法，该钯离子荧光探针化合物用于钯离子快速检测，探针具有高选择性、高灵敏度和响应迅速的特点。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种基于香豆素的钯离子荧光探针化合物，具有如下结构式：
[0008][0009]一种基于香豆素的钯离子荧光探针化合物的制备方法，包括如下步骤：
[0010](1)向化合物1的乙醇溶液中加入化合物2、冰醋酸和哌啶，反应完成后分离纯化制得的产物记为化合物3；所述的化合物1是4
‑
(二乙氨基)
‑
水杨醛，化合物2是丙二酸二乙酯；
[0011](2)向步骤(1)得到的化合物3的甲醇溶液中加入化合物4，反应完成后分离纯化制
得的产物记为化合物5；所述的化合物4是水合肼；
[0012](3)氮气保护下，向化合物6的甲醇溶液中加入步骤(2)得到的化合物5加热至95℃，分离纯化制得基于香豆素的钯离子荧光探针化合物；所述的化合物6是4
‑
氯
‑
2吡啶甲醛。
[0013]优选地，步骤(1)的具体步骤为：向化合物1的乙醇溶液中依次加入化合物2、冰醋酸和哌啶得到反应液，将反应液在80℃下反应12h，反应完成后分离纯化制得化合物3，所述的化合物1、化合物2、哌啶和冰醋酸的摩尔比为1:3.4:0.05:0.18；分离纯化方法为加入水淬灭反应后，用乙酸乙酯萃取，所得粗产品以石油醚/乙酸乙酯为淋洗液过硅胶层析柱。
[0014]优选地，步骤(2)的具体步骤为：向化合物3的乙醇溶液中滴加化合物4，将反应液在室温下反应12min，反应完成后分离纯化制得化合物5，所述的化合物3、化合物4的摩尔比为1:4；分离纯化方法为反应结束后冷冻，抽滤，粗产品真空干燥得化合物5。
[0015]优选地，步骤(3)所述的化合物5、化合物6的摩尔比为1:1.1；化合物5先溶于甲醇中，加入化合物6得到反应溶液，95摄氏度下反应时间为12h；分离纯化方法为反应结束后冷冻，抽滤，粗产品真空干燥得基于香豆素的钯离子荧光探针化合物CCB。
[0016]本专利技术上述方法制备的基于香豆素的钯离子荧光探针化合物CCB可应用于钯离子检测。
[0017]本专利技术的有益效果是：
[0018]1、本专利技术提出的钯离子荧光探针具有高灵敏度，检测限低4.45x10
‑8mol/L,为目前文献所报道的基于香豆素的钯离子荧光探针最低值；钯离子荧光探针对钯离子具有高选择性，对其他19种干扰金属阳离子均无明显响应；肉眼即可观察到溶液颜色的明显变化。
[0019]2、本专利技术所述的钯离子荧光探针合成方法高效，后处理简易，具有实际应用前景。
附图说明：
[0020]图1为实施例3制备的钯离子荧光探针化合物CCB的1H NMR谱图(溶剂为氘代氯仿)；
[0021]图2为实施例3制备的钯离子荧光探针化合物CCB的
13
C NMR谱图(溶剂为氘代氯仿)；
[0022]图3为实施例4中钯离子荧光探针化合物CCB的紫外
‑
可见吸收与荧光发射谱图，CCB浓度为5μM，测试溶剂为四氢呋喃，激发波长为444nm；
[0023]图4为实施例5加入钯离子后，钯离子荧光探针荧光淬灭随时间变化谱图，测试溶剂为THF/缓冲溶液，CCB浓度为5μM，钯离子浓度为7μM，激发波长为444nm，发射波长为486nm；
[0024]图5为实施例5加入钯离子后，在不同含水量的情况下，测试溶剂为THF/缓冲溶液，CCB浓度为5μM，钯离子浓度为7μM，含水量为10％～90％；
[0025]图6为实施例7钯离子荧光探针在不同浓度钯离子存在下的荧光发射谱图，钯离子荧光探针CCB浓度为5μM，钯离子浓度为0
‑
9μM；
[0026]图7为实施例7荧光探针在不同浓度钯离子存在下486nm处的荧光变化图，钯离子荧光探针CCB浓度为5μM，钯离子浓度为0
‑
9μM；
[0027]图8为实施例8荧光探针CCB与不同金属阳离子混合后的荧光发射谱图；
[0028]图9为实施例8荧光探针CCB与不同金属阳离子混合后在486nm处的荧光发射强度柱状对比图；
[0029]图10为实施例8荧光探针CCB与7μM的钯离子后，在加入70μM不同金属阳离子混合后在486nm处的荧光淬灭柱状对比图
[0030]图11为实施例8探针溶液对钯离子的响应对比照片。
具体实施方式：
[0031]下面结合具体实例，进一步阐明本专利技术。应该理解，这些实施例仅用于说明本专利技术，而不用于限定本专利技术的保护范围。在实际应用中技术人员根据本专利技术做出的改进和调整，仍属于本专利技术的保护范围。
[0032]除特别说明，本专利技术使用的设备和试剂为本
常规市购产品。
[0033]基于香豆素的钯离子荧光探针化合物CCB的合成路径为：
[0034][0035]实施例1：化合物3的制备
[0036]向4
‑
(二乙氨基)水杨醛(0.193g,1mmol)的乙醇溶液(5mL)中加入丙二酸二乙酯(0.52mL,3.4mmol)。向反应液中加入50μL和两滴冰醋酸的4mL乙醇溶液。反应于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于香豆素的钯离子荧光探针化合物，具有如下结构式：2.一种权利要求1所述的基于香豆素的钯离子荧光探针化合物的合成方法，包括如下步骤：(1)向化合物1的乙醇溶液中加入化合物2、冰醋酸和哌啶，反应完成后分离纯化制得的产物记为化合物3；所述的化合物1是4
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(二乙氨基)
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水杨醛，化合物2是丙二酸二乙酯；(2)向步骤(1)得到的化合物3的甲醇溶液中加入化合物4，反应完成后分离纯化制得的产物记为化合物5；所述的化合物4是水合肼；(3)氮气保护下，向化合物6的甲醇溶液中加入步骤(2)得到的化合物5加热至95℃，分离纯化制得基于香豆素的钯离子荧光探针化合物；所述的化合物6是4
‑
氯
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2吡啶甲醛。3.根据权利要求2所述的一种基于香豆素的钯离子荧光探针化合物的合成方法，其特征在于，步骤(1)的具体步骤为：向化合物1的乙醇溶液中依次加入化合物2、冰醋酸和哌啶得到反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋志光，任爱民，于玮玮，冯国栋，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：