[发明专利]一种检测汞离子芴类荧光探针及其制备和应用

说明书

本发明涉及一种检测汞离子芴类荧光探针及其制备和应用，荧光探针的结构式为：制备包括：将对氨基苯甲酰肼溶解在溶剂中，通入氮气，滴加异硫氰酸苯酯反应，得到产物1；将2,7‑二硝基苯乙烯基‑9,9’‑二辛基芴溶于溶剂中，通入氮气，滴加氯化亚锡溶液反应，得到产物2；将产物1溶解在溶剂中，加入缚酸剂，在氮气氛围下，滴加三聚氯氰溶液反应，得到产物P1；将产物2溶解在溶剂中，滴加产物P1的溶液，加入缚酸剂，即得。本发明荧光探针是通过修饰芴得到共轭长度较大的芴的衍生物，具有较高的荧光量子产率和荧光强度，可用于汞离子检测。

技术领域

本发明属于荧光探针材料及其制备和应用领域，特别涉及一种检测汞离子芴类荧光探针及其制备和应用。

背景技术

汞离子对自然和人体健康都有着严重的污染和损伤，因此，检测环境中及活体组织内的汞离子具有十分重要的意义。通过与传统的分析检测方法比较，荧光分析法在检测汞离子方面具有很大的优势，例如，快速检测、价格低廉、操作简单，并且可以通过细胞及活体成像检测动物体内的汞离子。近年来，报道了大量的基于荧光发射基团、聚合物、DNA酶、核酸及功能化的纳米材料用于汞离子的检测。

芴及其衍生物是一类具有较高的荧光效率、良好的溶解性、较宽能隙且具有双光子性质的一类荧光传感材料。通过对2,7,9位进行结构修饰，可以改善其化学性质和物理性质。目前，以芴及其衍生物的高荧光量子产率和双光子性质，用于生物成像、小分子和金属检测。(The Journal of organic chemistry,2010,75,3975-3982)报道了一种含噻吩的炔基芴类分子探针，该探针有很高的量子产率和较好的双光子吸收，用于COS-7和HCT 116细胞成像。(Macromolecular Rapid Communications,2007,28,1905-1911)报道了一种水溶性的聚芴-噻吩PFT，用于草酸的检测。未加草酸前，聚合物具有较强的荧光，当加入草酸后，草酸中的双羧基会引起聚合物交联形成紧密的π-堆叠共聚，导致聚合物自身荧光猝灭，从而实现对草酸的检测。(The Journal of Physical Chemistry B,2014,114,9313-9321)报道了用芴作为荧光基团，设计合成了一种双光子荧光探针，该探针选含N、O杂原子的大环配体作为识别基团，与Zn²⁺结合后，引起探针的荧光变化，实现对Zn²⁺的双光子检测。中国专利201210088732.1“一种螺二芴类荧光探针及其制备与用途”，化合物由于引入螺二芴的三维刚性结构，具有较高的荧光量子产率和荧光强度，由于银离子检测具有高的灵敏度和好的选择性，肉眼检测极限可达10^-5M。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种检测汞离子芴类荧光探针及其制备和应用，该荧光探针是通过修饰芴得到共轭长度较大的芴的衍生物，具有较高的荧光量子产率和荧光强度；制备原料价廉易得，合成路线简单且产率高，适合放大生产，具有较好的应用前景。

本发明的一种检测汞离子芴类荧光探针，所述探针的化学式为C₆₂H₆₈ClN₉OS，结构式为：

本发明的一种检测汞离子芴类荧光探针的制备方法，包括：

(1)将对氨基苯甲酰肼溶解在溶剂中，搅拌，通入氮气，滴加异硫氰酸苯酯反应，冷却，旋干，重结晶，得到产物1，其中，对氨基苯甲酰肼与异硫氰酸苯酯的摩尔比为1:1-2，对氨基苯甲酰肼在溶剂中的浓度为0.05-0.07mmol/mL，产物1的结构式为

(2)将2,7-二硝基苯乙烯基-9,9’-二辛基芴溶于溶剂中，搅拌，通入氮气，滴加氯化亚锡溶液反应，冷却，萃取，干燥，浓缩，柱层析分离，得到产物2，其中，2,7-二硝基苯乙烯基-9,9’-二辛基芴与氯化亚锡的摩尔比为1:15-16，2,7-二硝基苯乙烯基-9,9’-二辛基芴在溶剂中的浓度为0.005-0.006mmol/mL，产物2的结构式为