[发明专利]一种萘衍生物及其合成方法和应用

说明书

本发明提供了一种萘衍生物及其合成方法和应用，属于萘衍生物和镉离子的检测领域。萘衍生物的合成方法：将2，3‑二氨基萘和咪唑‑2‑甲醛在甲醇和乙醇的混合溶液(v/v＝1：1)中加热回流，抽滤，洗涤得到。本发明还提供了一种检测镉离子的方法：以萘衍生物为探针，在EtOH‑H₂O(pH＝7.4)的溶液中定量检测Cd²⁺的含量。该检测方法可以高选择性、高灵敏性地检测水溶液中的镉离子，操作简单、方便、快捷。

技术领域

本发明涉及镉离子检测试剂，具体涉及一种萘衍生物及其合成方法和在检测Cd²⁺中的应用。

背景技术

镉是一种剧毒的重金属，即使在低浓度下也会引起严重的健康问题。通过直接摄入受污染的水或食物或通过香烟烟雾暴露摄入Cd²⁺会对人体肾脏，肺脏，骨骼和神经系统产生毒性作用，导致肾功能不全，钙代谢紊乱和各种癌症发病率增加。但是，镉作为一种重要的天然元素已被广泛应用于采矿，冶金，军事，农业中含Cd的磷肥的应用，镍镉充电电池的生产等。所有这些应用都大大提高了环境污染的可能性，并可能导致镉暴露水平增加。由于其不可生物降解的性质和在人体中长的消除半衰期(10-30年)，镉被美国环境保护署(EPA)列为126种污染物之一。由世界卫生组织(WHO)和美国环境保护署(EPA)设定的饮用水中Cd²⁺的最大允许浓度分别为3μgL^-1和5μgL^-1。因此，在环境分析和生命科学领域非常需要高选择性和高灵敏度的荧光探针用于Cd²⁺的检测。

荧光光谱法具有灵敏度高，准确度较高，操作简便快速的特点，并且通常伴随着溶液颜色的变化，可以通过裸眼识别进行快速检测分析。比率荧光传感更有利，因为测量两个不同波长的发射强度比可以减少外部因素的影响，从而大大提高测量的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种萘衍生物及其合成方法和在检测Cd²⁺中的应用。该萘衍生物能避免多种金属离子的干扰，可以通过光谱法高选择性、高灵敏性地检测水溶液中的镉离子，操作简单、方便、快捷，不需要特殊仪器设备和专业培训，易于推广，结果清晰易辩。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：

一种萘衍生物，其结构式为：

一种萘衍生物的合成方法，包括如下步骤：将反应物2，3-二氨基萘和咪唑-2-甲醛在甲醇和乙醇的混合溶液(v/v＝1:1)加热回流，反应20-25小时，抽滤，洗涤得到萘衍生物NIS。

反应式如下：

作为优选，所述步骤中2，3-二氨基萘和咪唑-2-甲醛的摩尔比为1:2-2.2。

为了保证反应物能充分反应，得到纯净的产物，优选反应时间为24小时。

为了保证反应物能充分反应，得到纯净的产物，优选加热回流温度为80℃。

一种比率荧光光谱法用于检测镉离子的方法，包括如下步骤：

(1)配置10^-3M萘衍生物的DMSO储备液，配置10^-2M Cd²⁺的水溶液；