一种可检测水中Ba制造技术

本发明专利技术提供一种可检测水中Ba

【技术实现步骤摘要】
一种可检测水中Ba
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的荧光分子探针及其应用


[0001]本专利技术涉及有机化合物检测性能
，具体涉及一种对水中Ba
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具有灵敏荧光增强检测信号的马来腈希夫碱分子探针及其应用。

技术介绍

[0002]重金属污染已成为当今最严重的环境污染问题之一，随着金属电镀设备、肥料行业、电池业、造纸业等工业的快速发展，重金属对环境的污染也在不断加重。与有机污染物不同，重金属不能被生物降解，所以很多重金属离子一旦排到环境中就很难自消除，且在食物链的生物放大作用下，它们成千倍地富集，最后进入人体导致重金属中毒，对身体造成严重伤害。如钡是动物体内必需的微量元素之一，然而当细胞内钡离子浓度过高，会使人血压升高、恶心呕吐、导致骨骼肌兴奋会引发瘫痪等。这些特性使重金属污染成为急需解决的一项环境问题，这些有毒的重金属必须从其主要来源一污水中去掉以保持环境卫生及生物体的健康。因此，对重金属离子在废水中的检测需求愈来愈高，发展高效、便捷的重金属离子检测方法对化学化工、生命科学、环境科学以及工农业生产等具有重要意义。
[0003]在诸多的分析检测方法中，荧光检测方法已成为人们研究的热点之一。荧光分子探针是在荧光技术和分子识别结合基础上，利用特定受体与分析物选择性的结合实现分子识别，并通过相应的荧光信号传导机制将将发生在微观世界的分子识别信息转换为易于检测的某些荧光特性变化，如激发和发射波长、荧光寿命、荧光量子产率等。与其它分析测试技术相比，荧光分子探针具有灵敏度高、成本低、易操作等优点；且其通常以独立的分子状态分散于被检测体系中并发出检测信号，在单分子水平上实现了原位、实时检测，分析结果灵敏、精确。基于不同的检测需求，人们已制备了数目众多、功能各异的荧光分子探针。但目前已报道的Ba
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荧光分子探针报道较少，而在人们实际工作中对Ba
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检测的需求越来越多。因此，开发出灵敏、易于制备、检测Ba
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的荧光分子探针是当前各监测领域所迫切需求的。
[0004]在荧光分子探针构筑过程中，在设计离子受体时一般选择含较强配位能力的N、O、S等原子的基团作为金属离子结合位点，通过特定的连接方式其与荧光信号基团连接，将对金属离子的微观识别信息转换为易于测试的光谱学信号，得到灵敏检测金属离子的荧光分子探针。易于合成的亚胺希夫碱（
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C=N
‑
）基团具有较强的金属配位能力，其与荧光团连接后的p
‑
π共轭作用可增加荧光分子的共轭性，当
‑
C=N
‑
基团中氮原子与重金属离子配位后，可导致荧光分子共轭度的变化，使其表现出灵敏的光谱信号变化。二氨基马来腈具有较强的金属离子络合性能。人们将二者结合后，制备了系列具有不同识别性能的荧光分子探针[Y. Huo, S. Wang, T. Lu, C. Pan, Y. Lu, X. Yang, D. Hu, S. Hu, RSC Adv., 2016, 6, 5503; S. R. Patil, A. S. Choudhary, N. Sekar, New J. Chem., 2016, 40, 6803.]。但二者构筑的对Ba
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具有灵敏的荧光增强检测信号的马来腈希夫碱荧光分子探针还没被报道过。

技术实现思路

[0005]本专利技术的技术目的在于提供一种对水中Ba
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具有“关
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开”荧光检测信号的荧光分子探针。
[0006]本专利技术的另一技术目的在于提供一种可灵敏检测人们工作用水中Ba
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的方法，该方法具有灵敏、易操作、成本低、易于推广等优势。
[0007]为实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种可检测水中Ba
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的马来腈希夫碱荧光分子探针，其分子结构为：一种可检测水中Ba
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的马来腈希夫碱荧光分子探针，其制备方法如下：将α mmol的二氨基马来腈、β mmol 对氰基苯甲醛放入盛有γ mL无水乙醇的圆底烧瓶后，升温至回流并继续反应4
‑
6小时；将反应所得混合物过滤、无水乙醇洗涤、干燥后，得到马来腈希夫碱荧光分子探针；α:β:γ为1:1:20。
[0008]一种可检测水中Ba
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的马来腈希夫碱荧光分子探针的制备反应式为：本专利技术具有如下技术效果：本马来腈希夫碱荧光分子探针受体单元同时含有氨基、亚胺、氰基等金属离子作用位点；随着水溶液中Ba
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浓度不断增加，该分子在435 nm位置最大荧光发射强度增加了1.92倍，同时伴随着19 nm红移到454 nm位置附近，具有灵敏的检测潜能；本专利技术提供的马来腈希夫碱荧光分子探针制备过程，具有反应条件温和、制备工艺简单、成本低、产率高等优点，适合工业化实施，为本马来腈希夫碱荧光分子探针的推广应用创造了有利条件。
附图说明
[0009]图 1为实施例1
‑
2所得化合物的核磁氢谱图。
[0010]图2 为马来腈希夫碱荧光分子探针在95%乙腈蒸馏水溶液中加入不同金属离子的荧光发射光谱。
[0011]图3为马来腈希夫碱荧光分子探针在95%乙腈蒸馏水溶液中加入不同浓度Ba
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的荧光发射光谱。
[0012]图4为马来腈希夫碱荧光分子探针在95%乙腈蒸馏水溶液中加入10倍Ba
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及其它不同金属离子的荧光发射光谱。
[0013]图5为马来腈希夫碱荧光分子探针在95%乙腈自来水溶液中加入不同金属离子的荧光发射光谱。
具体实施方式
[0014]本专利技术所公开的一种可检测水中Ba
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的马来腈希夫碱荧光分子探针，其分子结构为：；其可采用对氰基苯甲醛和二氨基马来腈为反应原料，通过一步聚合反应来制得，制备反应式为：。
[0015]实施例1将2 mmol的二氨基马来腈、2 mmol 对氰基苯甲醛放入盛有20 mL无水乙醇的圆底烧瓶后，升温至回流并继续反应4小时；将反应所得混合物过滤、无水乙醇洗涤、干燥后，得到马来腈希夫碱荧光分子探针A，163.5 mg，产率为74%。
[0016]实施例2将2 mmol的二氨基马来腈、2 mmol 对氰基苯甲醛放入盛有20 mL无水乙醇的圆底烧瓶后，升温至回流并继续反应6小时；将反应所得混合物过滤、无水乙醇洗涤、干燥后，得到马来腈希夫碱荧光分子探针B，164.2mg，产率为74.2%。
[0017]对实施例1
‑
2分别获得的化合物A和B进行分析测定，二者核磁氢谱图一致，数据如下：在1H NMR (DMSO
‑
d6, 400 MHz)中，8.32 (s, 1H)，8.27 (m, 4H), 7.96 (d, 2H )，其与马来腈希夫碱荧光分子理论值基本一致。由此可确认化合物A、B的分子结构为：，即马来腈希夫碱荧光分子。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可检测水中Ba
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的荧光分子探针，其分子结构为：。2.一种权利要求1所述可检测水中Ba
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的荧...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔春燕，王芳，王敦青，王爱丽，陈玉婷，李文波，翟欣雨，
申请(专利权)人：德州学院，
类型：发明
国别省市：