比色识别Fe和Cu离子的方酸菁化学传感器及其制备方法技术

本发明专利技术比色识别Fe和Cu离子的方酸菁化学传感器及其制备方法，属于化学分析测试技术领域。其为N-羟乙基-2-甲基苯并噻唑方酸菁，其结构式下式所示：。本发明专利技术还公开了Fe和Cu离子的方酸菁化学传感器的制备方法。可用于方酸菁铁离子和铜离子比色识别化学传感器可广泛用于检测植物、人体细胞、和环境污水中的铁离子和铜离子含量。本发明专利技术的方酸菁化合物合成方法简单，反应条件容易控制，通过简单的处理就能够得到纯的产物，得到的方酸菁化合物具有优良的光学性能和光稳定性；方酸菁化合物在对铁离子和铜离子识别过程中，除了吸收光谱有变化之外，颜色也发生了变化，特征明显，有利于对铁离子和铜离子进行检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术具体涉及一种比色识别Fe3+和Cu2+的方酸菁化学传感器及其制备方法，属于化学分析测试

技术介绍
近年来，生物体内和环境中金属离子，尤其是过渡金属离子的检测和识别引起了人们的广泛关注。铁是维持人体正常生理机能或组织结构所必须的，是血红蛋白、肌球蛋白和细胞色素中的重要成分，是人体必需的微量元素之一。研究表明，缺铁会引起缺铁性贫血和再生障碍性贫血，从而使人产生四肢无力和气喘症状。为此各国政府部门非常重视，采取各种有效措施来改善国民的摄铁环境，如在人们日常必须的食盐或食品中添加微量盐。然而，过多的摄入铁会在脑、肾、肝等部位聚集而引起病变。因此，准确快速地检测各种食品、水中和生理样品中铁离子的含量非常重要。有关采用荧光化学传感器来识别Fe3+的文献已经有所报道，例如，国外的Shinhyo Bae等(Tetrahedron Letters, 2007, 48,5389-5392)报道了一种通过水合肼改性的罗丹明B类Fe3+荧光化学传感器，虽然其选择性比较高，但是其灵敏度不甚理想。国内的彭文豪等人(化学试剂，2009，31,427-430)报道了一种新型识别Fe3+的荧光化学传感器，但是存在合成原材料价格较高，反应步骤多和反应后处理复杂等问题，不利于实际应用。而铜离子，作为人体生命活动过程中一种重要元素，其在水溶液中的定向检测和识别更是受到了极大的关注。铜是维持生 物体正常生命活动不可缺少的必需微量元素之一，它的含量虽然很少，但起着非常重要的作用。当机体内铜离子浓度超出或低于细胞所需的浓度范围时就会扰乱生命系统的正常活动而使细胞中毒，从而引起严重的铜代谢障碍疾病，比如肝豆状核变性疾病，阿耳茨海默氏早老性痴呆病，Menkes综合症等。环境中微量的铜离子污染，可以通过生物链作用而产生富集，当人饮用或食用受铜离子污染的水和食物，导致体内铜离子含量过高时，便会引发各种不治之症。因此，就有必要对自然环境和生物体内的铜离子进行检测。设计与合成对铜离子具有选择性识别功能的化学传感器近年来备受关注，已经成为化学科学、环境科学和生命科学等领域的研究热点。中国专利CN101261228A专利技术的铜离子荧光探针的制备相对复杂，而且只有荧光增强，并无颜色变化，判别识别不明显，不利于实际应用。方酸菁是由方酸与富电子芳基化合物或胺类化合物缩合生成的1，3- 二取代衍生物。该类化合物的显著特征是在可见光至红外光区有狭窄而强的吸收带和较高的量子产率，这种光电特性主要来源于分子内强烈的供体-受体-供体(donor-acceptor-donor)间的电荷迁移作用。近年来，方酸菁类化合物以其优异的光学性能、良好的光稳定性备受青睐，成为功能性染料研究的热点之一。此外，方酸菁化合物对介质较为敏感，在不同溶剂中，其光学性能差别很大，并且与某些化合物作用后其自身颜色能够发生明显变化，是构筑化学传感器的理想材料。本专利技术所涉及的一种比色识别Fe3+和Cu2+的方酸菁化学传感器，合成方法简单，反应条件容易控制，通过简单的处理就能够得到纯的产物，此外是可以对Fe3+和Cu2+进行同时比色识别的化学传感器。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种对铁离子和铜离子选择性好的方酸菁比色识别化学传感器，并提供一种合成方法简单，生产成本低的该类化学传感器的制备方法。为实现本专利技术目的，技术方案如下: 一种比色识别Fe3+和Cu2+的方酸菁化学传感器为羟乙基-2-甲基苯并噻唑方酸菁，其结构式下式所示:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种比色识别Fe3+和Cu2+的方酸菁化学传感器，其特征在于其为N?羟乙基?2?甲基苯并噻唑方酸菁，其结构式下式所示：。2013100933447100001dest_path_image001.jpg

【技术特征摘要】
1.一种比色识别Fe3+和Cu2+的方酸菁化学传感器，其特征在于其为Λ/-羟乙基-2-甲基苯并噻唑方酸菁，其结构式下式所示:2.权利要求1所述的一种比色识别Fe3+和Cu2+的方酸菁化学传感器的制备方法，其特征在于按照以下步骤进行: (1)#-羟甲基-2-甲基苯并噻唑的制备:将2-甲基苯并噻唑和2-溴乙醇加入烧瓶，以无水乙醇为溶剂，搅拌条件下加热回流24 h，反应液冷却至室温后，旋蒸去除溶剂，将剩余固体用乙酸乙酯洗涤后得白色固体，即为於羟甲基-2-甲基苯并噻唑； (2)将羟甲基-2-甲基苯并噻唑与方酸按照摩尔比2:1混合加入三口烧瓶，加入体积比为1:1的甲苯与正丁醇混合溶剂，加热至110 1:搅拌回流12-24小时，反应中生成的水用分水器分出； (3)停止加热，待溶液冷却至室温后，旋蒸去除部分溶剂，过滤后得到绿色固体； (4)用乙酸乙酯反复洗涤得到的绿色固体，然后...

【专利技术属性】
技术研发人员：李忠玉，吴春晖，徐松，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：