一种用于检测硫化氢的噻唑耦合喹啉基苯酚苯磺酸酯增强型荧光探针及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种用于检测硫化氢的噻唑耦合喹啉基苯酚苯磺酸酯增强型荧光探针及其制备方法与应用。本发明专利技术以诺蒎酮为原料，与丙二腈、对羟基苯甲醛、醋酸铵发生环化反应得到化合物I；化合物I再与乌洛托品进行甲酰化反应，得到化合物II；化合物II与邻氨基苯硫酚发生环化反应，得到化合物III；化合物III与2，4

【技术实现步骤摘要】
一种用于检测硫化氢的噻唑耦合喹啉基苯酚苯磺酸酯增强型荧光探针及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属精细有机合成
，涉及一种用于检测硫化氢的噻唑耦合喹啉基苯酚苯磺酸酯增强型荧光探针及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]硫化氢(H2S)是一种无色、恶臭、高毒性的气体，被称为生命系统中仅次于一氧化氮和一氧化碳的第三种内源性气体传输器。H2S作为一种活性硫物质 (reactive sulfur species，RSS)，是一种必需的含硫醇分子，在抵抗氧化应激和维持生物的正常生理功能，包括神经传递、血管舒张、胰岛素分泌、细胞凋亡和炎症等方面发挥着多功能的作用。此外，H2S水平和浓度的异常波动与一系列疾病有关，如新陈代谢异常、神经退行性疾病、糖尿病、阿尔茨海默病、心血管疾病、癌症和炎症。此外，硫化氢已被证实存在于许多食品和工业废水中。排放的含硫化氢废水会严重污染水环境和食品，对人体健康造成严重危害。一般来说，变质的鸡蛋含有一定量的H2S气体，这是细菌降解各种硫化物产生的，并散发出令人恶心的臭鸡蛋气味。此外，H2S也被认为是判断红葡萄酒质量的重要指标之一，劣质葡萄酒通常含有更高浓度的H2S。因此，H2S的波动水平是监测食品新鲜程度和质量的重要指标。鉴于H2S的重要生物功能及其对食品质量的重要影响，有必要对食品样品和生物体内的H2S浓度进行准确的评价。
[0003]目前有许多关于检测硫化氢的有机荧光探针的合成研究报道，根据荧光探针发光基团的不同结构，通常包括：氧杂蒽类、香豆素类、菲醌类和花菁类等荧光探针。而采用可再生的天然萜烯为原料合成用于硫化氢检测的有机荧光探针的相关报道更少，因此此类荧光探针技术具有很大的研究价值和开发前景。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的不足，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种检测硫化氢的噻唑耦合喹啉基苯酚苯磺酸酯增强型荧光探针，可专一地与硫化氢反应，其荧光光谱迅速增强，对硫化氢进行定性和定量分析。本专利技术所要解决的另一技术问题是提供一种检测硫化氢的噻唑耦合喹啉基苯酚苯磺酸酯增强型荧光探针的制备方法。本专利技术还要解决的另一技术问题是提供一种检测硫化氢的噻唑耦合喹啉基苯酚苯磺酸酯增强型荧光探针的应用。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]用于检测硫化氢的噻唑耦合喹啉基苯酚苯磺酸酯增强型荧光探针，其名称为 4
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(2
′‑
氨基
‑3′‑
氰基
‑7′
，7
′‑
二甲基
‑5′
，6
′
，7
′
，8
′‑
四氢
‑6′
，8
′‑
桥亚甲基喹啉
‑4′‑
基)
‑2‑
(苯并 [d]噻唑
‑2′‑
基)苯酚2，4
‑
二硝基苯磺酸酯，简称NPS，其结构式为：
[0007][0008]所述的用于检测硫化氢的噻唑耦合喹啉基苯酚苯磺酸酯增强型荧光探针的制备方法，具体的合成步骤如下：
[0009]1)以诺蒎酮为原料，与丙二腈、对羟基苯甲醛、醋酸铵发生环化反应得到 4
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(2
′‑
氨基
‑3′‑
氰基
‑7′
，7
′‑
二甲基
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，6
′
，7
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，8
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四氢
‑6′
，8
′‑
桥亚甲基喹啉
‑4′‑
基)苯酚化合物I；
[0010]2)在三氟乙酸催化下，化合物I与乌洛托品发生甲酰化反应，得到3
‑
甲酰基
‑4‑
(2
′‑
氨基
‑3′‑
氰基
‑7′
，7
′‑
二甲基
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，7
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，8
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四氢
‑6′
，8
′‑
桥亚甲基喹啉
‑4′‑
基)苯酚化合物II；
[0011]3)在焦亚硫酸钠催化下，化合物II与邻氨基苯硫酚发生环化反应，得到4
‑
(2
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氨基
‑3′‑
氰基
‑7′
，7
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二甲基
‑5′
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四氢
‑6′
，8
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桥亚甲基喹啉
‑4′‑
基)
‑2‑
(苯并[d]噻唑
‑2′‑
基)苯酚化合物III；
[0012]4)化合物III在三乙胺催化下，与2，4
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二硝基苯磺酰氯发生酯化反应，制得化合物4
‑
(2
′‑
氨基
‑3′‑
氰基
‑7′
，7
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二甲基
‑5′
，6
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，7
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，8
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四氢
‑6′
，8
′‑
桥亚甲基喹啉
‑4′‑ꢀ
基)
‑2‑
(苯并[d]噻唑
‑2′‑
基)苯酚2，4
‑
二硝基苯磺酸酯化合物NPS。
[0013]步骤1)中，在三氟甲烷磺酸镱催化下，原料诺蒎酮与丙二腈、对羟基苯甲醛、醋酸铵发生环化反应，得到化合物I，具体的制备步骤为：
[0014](1)将10mmol诺蒎酮、10～15mmol丙二腈、10～15mmol对羟基苯甲醛、15～30mmol醋酸铵、30～50mL乙醇加入三口烧瓶中，再加入0.5～1mmol三氟甲烷磺酸镱，加热回流反应6～12h，用TLC法跟踪监测反应进程，直至诺蒎酮转化率达到100％后停止反应；
[0015](2)反应液冷却后减压抽滤并用冷乙醇洗涤后干燥，得到化合物I。
[0016]步骤2)中，在三氟乙酸的作用下，化合物I与乌洛托品进行甲酰化反应，得到化合物II，具体的制备步骤为：
[0017](1)将1mmol化合物I、2～4mmol乌洛托品、5～15mL三氟乙酸加入三口烧瓶中，回流反应4～8h，用TLC监测反应进程，直至化合物I反应完全，向反应液中加入1M稀盐酸水溶液5～15mL，继续搅拌反应1h后冷却至室温并停止反应；
[0018](2)反应液用乙酸乙酯萃取，有机相用和饱和碳酸氢钠水溶液和蒸馏水洗涤至中性；有机相经无水硫酸钠干燥、过滤、旋蒸除去溶剂后，得到化合物II 的粗产物；
[0019](3)化合物II的粗产物经硅胶柱分离(200～300目，洗脱液石油醚/乙酸乙酯＝6∶1，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于检测硫化氢的噻唑耦合喹啉基苯酚苯磺酸酯增强型荧光探针，其特征在于，其结构式为：2.权利要求1所述的用于检测硫化氢的噻唑耦合喹啉基苯酚苯磺酸酯增强型荧光探针的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)以诺蒎酮为原料，与丙二腈、对羟基苯甲醛、醋酸铵发生环化反应得到化合物I；2)在三氟乙酸催化下，化合物I与乌洛托品发生甲酰化反应，得到化合物II；3)在焦亚硫酸钠催化下，化合物II与邻氨基苯硫酚发生环化反应，得到化合物III；4)化合物III在三乙胺催化下，与2，4
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二硝基苯磺酰氯发生酯化反应，制得4
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(2
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氨基
‑3′‑
氰基
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，7
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二甲基
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，6
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，7
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，8
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四氢
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，8
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桥亚甲基喹啉
‑4′‑
基)
‑2‑
(苯并[d]噻唑
‑2′‑
基)苯酚2，4
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二硝基苯磺酸酯；具体反应式如下：3.根据权利要求2所述的用于检测硫化氢的噻唑耦合喹啉基苯酚苯磺酸酯增强型荧光探针的制备方法，其特征在于，步骤1)中，化合物I的具体过程为：(1)将10mmol诺蒎酮、10～15mmol丙二腈、10～15mmol对羟基苯甲醛、15～30mmol醋酸铵、30～50mL乙醇加入三口烧瓶中，再加入0.5～1mmol三氟甲烷磺酸镱，加热回流反应6～12h，用TLC法跟踪监测反应进程，直至诺蒎酮转化率达到100％后停止反应；(2)反应液冷却后减压抽滤并用冷乙醇洗涤后干燥，得到化合物I。4.根据权利要求2所述的用于检测硫化氢的噻唑耦合喹啉基苯酚苯磺酸酯增强型荧光
探针的制备方法，其特征在于，步骤2)中，化合物II的具体过程为：(1)将1mmol中间体I、2～4mmol乌洛托品、5～15mL三氟乙酸加入三口烧瓶中，回流...

【专利技术属性】
技术研发人员：王石发，李明新，高萌晨，付倩倩，陈小艺，徐凯，巩帅，王忠龙，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：