[发明专利]一种H2S检测试剂及其合成方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及硫化氢检测技术，具体涉及(E)-4-(4-(2-(5,5-二氟-10-(4-甲氧基苯基)-1,7,9-三甲基-5H-4,5,-二吡咯并[1,2-c：2'，1'-f][1,3,2]二氮杂硼环三烯-3-基)乙烯基)苯氧基)-7-硝基苯并[c][1,2,5]恶二唑(BDP-N1)及其合成方法，以及BDP-N1作为试剂在检测硫化氢中的应用。

背景技术

硫化氢是一种无色、易燃、易溶于水、低浓度时带有臭蛋气味的酸性气体，对眼部和呼吸道有刺激作用。硫化氢广泛存在于自然界中的原油、天然气、火山气和温泉中，在生物地球化学循环中扮演重要角色，也是紫色和绿色硫细菌等微生物的重要能量来源。多年来，硫化氢一直被认为是有毒的、对环境有害的气体。但近年来，越来越多的研究发现它在包括人类在内哺乳动物体内也广泛存在，而且起着重要的生物学作用。H₂S已经被认为是继一氧化氮(NO)和一氧化碳(CO)之后的第三种气体信号分子，具有多种生理功能，包括调制血压，缓解缺血性再灌注损伤，发挥抗炎作用，调节细胞内氧化应激压力，降低代谢率等。硫化氢水平的改变与多种疾病相关，如唐氏综合征和阿尔茨海默氏病和心血管疾病等。

到目前为止，已经有很多方法用来检测体内及体外硫化氢浓度，如：亚甲基蓝法、气相色谱及小分子荧光探针。其中，小分子荧光探针检测由于其具有高灵敏度、高选择性、非侵入性、操作简便及实时成像的特征已被视为是最有前景的检测技术。

在本发明中，设计合成了(E)-4-(4-(2-(5,5-二氟-10-(4-甲氧基苯基)-1,7,9-三甲基-5H-4,5,-二吡咯并[1,2-c：2'，1'-f][1,3,2]二氮杂硼环三烯-3-基)乙烯基)苯氧基)-7-硝基苯并[c][1,2,5]恶二唑(BDP-N1)，通过H₂S的硫解反应前后荧光强度的变化，实现H₂S的检测。

发明内容

本发明的目的是提供一种H₂S检测试剂及其合成方法，以及将该检测试剂用于定量检测H₂S，而且检测时操作方便、选择性高、灵敏度高。

本发明提供的一种H₂S检测试剂，是(E)-4-(4-(2-(5,5-二氟-10-(4-甲氧基苯基)-1,7,9-三甲基-5H-4,5,-二吡咯并[1,2-c:2',1'-f][1,3,2]二氮杂硼环三烯-3-基)乙烯基)苯氧基)-7-硝基苯并[c][1,2,5]恶二唑(BDP-N1)，英文名：(E)-4-(4-(2-(5,5-difluoro-10-(4-methoxyphenyl)-1,7,9-trimethyl-5H-4l4,5l4-dipyrrolo[1,2-c:2',1'-f][1,3,2]diazaborinin-3-yl)vinyl)phenoxy)-7-nitrobenzo[c][1,2,5]oxadiazole，结构式为：

BDP-N1的合成方法，步骤为：

1)在N₂保护下，往二氯甲烷中加入4-甲氧基苯甲醛(1eq.)，2,4-二甲基吡咯(2eq.)，搅拌条件下滴入几滴三氟乙酸，室温搅拌6-8h；然后加入溶解于二氯甲烷中的2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌(1eq.)溶液，再搅拌4-5h；加入过量三乙胺，15-20min后，在0℃下，滴加过量三氟化硼乙醚溶液，然后升温至室温再搅拌6-8h反应完成。把反应液倒入水中，用二氯甲烷萃取，合并有机相，加入Na₂SO₄除水，然后将二氯甲烷旋转蒸发除去，然后柱色谱分离(石油醚：二氯甲烷＝4:1)得到桔红色固体。

2)在N₂保护下，将上一步产物(1eq.)、4-羟基苯甲醛(1eq.)在哌啶和冰乙酸催化下在甲苯中回流4-6h，冷却至室温后旋转蒸发除去甲苯，将反应混合物用柱色谱分离(洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝7:5)得到棕红色固体。

3)在适量乙醇中，加入上一步产物(1.eq.)，4-氯-7-硝基苯并-2-氧杂-1,3-二唑(1eq.)三乙胺(1.5eq.)室温下搅拌12-14小时，然后将反应液倒入水中并用二氯甲烷萃取，用氯化钠溶液洗涤有机相，然后用无水Na₂SO₄除水，抽滤，然后将二氯甲烷旋转蒸发除去，剩余固体用柱色谱分离(洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯：二氯甲烷＝4：1：1)。