[发明专利]双Schiff碱链接的对称型菲并咪唑Fe3+荧光探针及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种Fe³⁺荧光探针及其制备方法。

背景技术

铁元素在生命体细胞的新陈代谢过程中起着非常重要的作用，比如输氧作用，参与酶反应等，无论是铁的缺失还是过量摄入都会引起生命体系的紊乱，因此对铁离子的检测有非常重要的意义。近年来，越来越多科研工作者开始对铁离子荧光探针的研究工作。常琳等人报道了5－磺基水杨酸对三价铁离子的识别性能[湖北民族学院学报(自然科学版，2011,29(1)，1-4)]。研究发现Fe³⁺可以选择性淬灭5－磺基水杨酸的荧光。2014年，有机化学报道了在酸性条件下罗丹明类荧光探针在水溶液中对铁离子的识别[有机化学， 2014,34,398-402]。2016年在《传感器和执行器B：化学》(Sensors and Actuators B:Chemical) 的224期的661-667页公开的文章《一种新型溶剂型双功能NIR的Fe³⁺/Cu²⁺吸收和荧光比率探针及生物成像研究》(A novel solvent-dependently bifunctional NIRabsorptive and fluorescent ratiometric probe for detecting Fe³⁺/Cu²⁺and its application in bioimaging)和227 期的17-23页公开的文章《萘双亚胺两亲分子比色探针对Cu²⁺和Fe³⁺的识别》 (Naphthalenediimide amphiphile based colorimetric probe for recognition of Cu²⁺and Fe³⁺ ions)都是关于铁离子识别的技术，这两篇文章中，主体化合物除了可以识别铁离子外，还对二价铜离子具有识别性能。

根据目前文献报道的对于铁离子荧光探针的研究，主要存在以下三个缺陷：

1.由于主体在水相中溶解度的限制，识别过程在有机溶剂中实现；

2.主体化合物不仅对铁离子有识别性能，也可以对其他金属离子进行识别，也就是说，其他金属对铁离子的识别存在干扰。

发明内容

本发明是要解决现有的Fe³⁺荧光探针需要有机溶剂识别环境、其他金属对铁离子的识别有干扰的技术问题，而提供双Schiff碱链接的对称型菲并咪唑Fe³⁺荧光探针及其制备方法。

本发明的双Schiff碱链接的对称型菲并咪唑Fe³⁺荧光探针的结构式为：

上述的双Schiff碱链接的对称型菲并咪唑Fe³⁺荧光探针的制备方法，按以下步骤进行：

一、中间体化合物I的合成：

将菲醌、邻硝基苯甲醛、苯胺、乙酸铵按照1:1.5:1.5:2摩尔比加入到反应器中，再加入冰乙酸作为溶剂，升温至80～110℃并搅拌6～12h后，冷却至室温，向反应器中加入水，再用10％的氢氧化钠溶液调pH值至8～10，抽滤，得到黄色固体，烘干后，再用乙酸乙酯重结晶，再抽滤、烘干，得到中间体化合物I；

二、中间体化合物II的合成：

称取2mmol中间体化合物I和0.35g雷尼镍加入到反应器中，再加入乙醇作为溶剂，通入氮气保护，在搅拌条件下，滴加7mL质量百分浓度为80％的水合肼溶液，滴加完毕后，升温至50～80℃，反应5～10h，冷却至室温，抽滤，用乙酸乙酯洗涤，旋转蒸发去除滤液，得到中间体化合物II；

三、Fe³⁺荧光探针的合成：

按照2～4:1的摩尔比称取中间体化合物II和对苯二甲醛，加入到反应器中，再加入酸性介质为溶剂，常温搅拌反应1～5天，反应结束后，向反应体系中加入水淬灭反应，再用10％氢氧化钠溶液调pH值至8～10，析出固体，然后进行抽滤，滤饼并水洗至中性，烘干，再用乙酸乙酯重结晶，得到双Schiff碱链接的对称型菲并咪唑Fe³⁺荧光探针。

步骤三中所述的酸性介质进一步优选为质量百分浓度为98％的浓硫酸、质量百分浓度为36～37％的浓盐酸、冰乙酸或甲酸。

本发明的合成过程可用下面的式子表示：