一种检测磷酸氢根离子的荧光探针及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种检测磷酸氢根离子的荧光探针，所述6‑

【技术实现步骤摘要】
一种检测磷酸氢根离子的荧光探针及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及离子识别检测
，具体涉及一种用于检测磷酸氢根
(HPO
42
‑
)
离子的荧光探针及其制备方法，以及该化合物在
HPO
42
‑
识别检测中的应用
。

技术介绍

[0002]无机磷酸盐的浓度是土壤管理的重要指标之一，过量的磷酸盐会导致地表层的富营养化，破坏生态环境的平衡
(Agric Ecosyst Environ,2017,248,144
；
Aquac Nutr,2017,23,702
；
J Appl Phycol,2017,29,1883)
，磷酸盐也是生物体中细胞膜
、
体液和硬组织的重要组成部分，
HPO
42
‑
作为一种主要的细胞内二价阴离子，是生命系统的重要组成部分，参与许多遗传
、
能量和中间代谢途径以及骨骼健康
(Calcified Tissue International,2021,108,32
‑
40
；
J Mater Chem B,2019,7,7460
‑
7470)
，因此，
HPO
42
‑
的快速鉴定在化学
、
生物医药
、
环境保护
、
材料等领域的发展中发挥着至关重要的作用
(Anal Bioanal Chem,2022,414,3507
‑
3515
；
Dalton Trans,2018,47,742
‑
749)
，
HPO
42
‑
常规的分析方法存在着仪器价格昂贵，耗时长，特别是对于痕量
HPO
42
‑
分析的灵敏度和选择性低，而荧光探针具有简便
、
消耗低
、
灵敏度高
、
生物相容性好
、
操作方便
、
实时监测等诸多突出优势，因而在生命科学
、
环境监测和疾病诊断等领域显示出广阔的应用前景
。
[0003]虽然近年来出现了一些
HPO
42
‑
荧光探针，例如，
Tavallali
等开发了一种基于靛蓝胭脂红铜络合物的新型选择性探针
(IC
‑
Cu2)
，用于比色
、
肉眼和荧光识别
HPO
42
‑
(Spectrochim Acta AMol Biomol Spectrosc,2017,183,319
‑
331)
；
Sahoo
等开发了一种基于镧系元素的荧光探针，用于选择性传感或水介质中阴离子的检测
(Nanomaterials,2020,11,11010053)
，
Na
等设计合成了一种可用作检测水介质中
Ni
2+
离子的可逆型荧光探针，其复合物对
HPO
42
‑
离子表现出较高的灵敏度和选择性
(J Photochem Photobiol A,2022,432,114061)
，上述
HPO
42
‑
荧光探针需要金属元素搭载，通过逻辑门作用来识别
HPO
42
‑
，操作步骤复杂，引入不必要的金属元素在生物体内应用时会受到限制，目前直接应用荧光探针作为分析工具识别
HPO
42
‑
的报道较少，因此，发展一种结构简单
、
快速响应
、
稳定性好
、
灵敏度和选择性高的新型荧光探针用于
HPO
42
‑
特异性识别与检测仍然具有重要的研究价值和意义
。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种检测磷酸氢根离子的荧光探针及其制备方法和应用，具备原料价廉易得
、
制备工艺简
、
结构新颖荧光探针
L
，用于高灵敏度和高选择性地识别
HPO
42
‑
，并应用于土壤和水体中
HPO
42
‑
的识别检测等优点，
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种检测磷酸氢根离子的荧光探针，所述6‑
二乙氨基
‑2‑
苯并噻唑
‑3‑
亚胺
‑
苯并吡喃酮结构作为荧光基团，其结构式如下：
[0006][0007]结构中亚胺和噻唑氮杂原子作为离子识别位点，可与
HPO
42
‑
通过氢键结合形成配合物，导致探针分子体系荧光发生变化，从而实现对
HPO
42
‑
离子识别与检测，探针
L
与
HPO
42
‑
离子形成结合比为
1:1
的配合物，
HPO
42
‑
的最低检测限为
5.89
×
10
‑7mol/L。
[0008]一种荧光探针的制备方法，所述反应路线如下：
[0009][0010]式中有机碱如三乙胺
、
吗啉
、
环戊胺
、
哌啶
、
吡啶等，有机溶剂如甲醇
、
四氢呋喃
、
乙醇和丙醇等；
[0011]乙醇溶液中，以常规的2‑
氰乙基苯并噻唑
、4
‑
二乙氨基水杨醛为原料，在少量有机碱如哌啶催化和常压回流条件下，通过简单的缩合反应即可得到目标荧光探针
L
，且其产物收率较高，后处理工艺简单；
[0012]具体的，所用2‑
氰乙基苯并噻唑
、4
‑
二乙氨基水杨醛物质的量之比为
(1:1.0
～
1.5)
回流时间为
60
～
240min。
[0013]一种荧光探针在检测磷酸氢根离子中的应用，其应用于检测环境水体
、
土壤中磷酸氢根离子
。
[0014]与现有技术相比，本申请的技术方案具备以下有益效果：
[0015]该检测磷酸氢根离子的荧光探针及其制备方法和应用，基于2‑
氰乙基苯并噻唑分子结构中含有活性亚甲基，在有机碱的催化作用下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种检测磷酸氢根离子的荧光探针，其特征在于：所述6‑
二乙氨基
‑2‑
苯并噻唑
‑3‑
亚胺
‑
苯并吡喃酮结构作为荧光基团，其结构式如下：结构中亚胺和噻唑氮杂原子作为离子识别位点，可与
HPO
42
‑
通过氢键结合形成配合物，导致探针分子体系荧光发生变化，从而实现对
HPO
42
‑
离子识别与检测，探针
L
与
HPO
42
‑
离子形成结合比为
1:1
的配合物，
HPO
42
‑
的最低检测限为
5.89
×
10
‑7mol/L。2.
一种如权利要求1所述荧光探针的制备方法，其特征在于：所述反应路线如下：式中有机碱如三乙胺

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡小华，李小红，张玉鹏，冷艳丽，
申请(专利权)人：贵州民族大学，
类型：发明
国别省市：