[发明专利]一种检测Hg2+

说明书

本发明公开了一种检测Hg²⁺用高灵敏性荧光探针及其制备方法和应用。本发明利用天然可再生资源β‑蒎烯衍生物诺蒎酮为原料制得的N′‑(4′‑(6，6‑二甲基‑4，5，6，7‑四氢‑1H‑5，7‑桥亚甲基吲唑‑3‑基)‑[1，1′‑联苯]‑4‑亚甲基)吡啶‑2‑甲酰肼，能选择性地与Hg²⁺络合，并使其青色荧光迅速猝灭，检测极限达17nM，该化合物可作为专一性荧光探针用于检测Hg²⁺，具有很好的应用价值。

技术领域

本发明属精细有机合成技术领域，涉及一种检测Hg²⁺用高灵敏性荧光探针及其制备方法。

背景技术

汞离子(Hg²⁺)是一种剧毒的重金属离子，广泛分布于土壤、河流、湖泊、地下水和工业废水中。Hg²⁺容易通过生物富集的方式进入生物体内，一旦人体摄入过量的汞离子，将对其神经、内脏、遗传基因等造成严重损伤。因此，开发快速便捷、高灵敏性和高选择性的用于检测Hg²⁺的方法在环境分析中非常重要。

近年来有一些关于有机荧光探针的合成研究以及用于Hg²⁺检测的报道，根据荧光探针发光基团的不同结构，通常包括：罗丹明类、BODIPY类、半花菁类、荧光素类、香豆素类和金属纳米配合物类等荧光探针。这些荧光探针大都需要有机溶剂的参与才能对汞离子进行检测且灵敏度较低。而采用可再生的天然萜烯为原料合成用于Hg²⁺检测的有机荧光探针的相关报道还非常少。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明所要解决的技术问题在于提供一种检测 Hg²⁺用高灵敏性荧光探针，可专一地与Hg²⁺反应，并在紫外光照射下其青色荧光迅速发生猝灭，可用于对Hg²⁺进行定性和定量分析。本发明所要解决的另一技术问题是提供一种检测Hg²⁺用高灵敏性荧光探针的制备方法。本发明还要解决的另一技术问题是提供一种高灵敏性荧光探针的应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

检测Hg²⁺用高灵敏性荧光探针，为N′-(4′-(6，6-二甲基-4，5，6，7-四氢-1H-5，7-桥亚甲基吲唑-3-基)-[1，1′-联苯]-4-亚甲基)吡啶-2-甲酰肼，结构式为：

所述的检测Hg²⁺用高灵敏性荧光探针的制备方法，其合成路线如下式所示：

具体的合成包括如下工艺步骤：

1)诺蒎酮与4-溴苯甲酸甲酯发生克莱森缩合反应，得到3-(4-溴苯甲酰基) 诺蒎酮；

2)3-(4-溴苯甲酰基)诺蒎酮与水合肼进行环化反应，得到3-(4-溴苯基)-6，6- 二甲基-4，5，6，7-四氢-1H-5，7-桥亚甲基吲唑；

3)3-(4-溴苯基)-6，6-二甲基-4，5，6，7-四氢-1H-5，7-桥亚甲基吲唑与4-甲酰基苯硼酸发生偶联反应，得到4′-(6，6-二甲基-4，5，6，7-四氢-1H-5，7-桥亚甲基吲唑-3-基)-[1，1′-联苯基]-4-甲醛；

4)4′-(6，6-二甲基-4，5，6，7-四氢-1H-5，7-桥亚甲基吲唑-3-基)-[1，1′-联苯基]-4-甲醛与吡啶-2-甲酰肼进行缩合，得到N′-(4′-(6，6-二甲基-4，5，6，7-四氢-1H-5，7-桥亚甲基吲唑-3-基)-[1，1′-联苯]-4-亚甲基)吡啶-2-甲酰肼。

步骤1)中，诺蒎酮与4-溴苯甲酸甲酯进行克莱森缩合得到3-(4-溴苯甲酰基) 诺蒎酮，具体的制备步骤为：