[发明专利]一种基于苯并噻唑荧光团的荧光探针及在次氯酸检测中的应用

说明书

本发明的目的是提供一种基于苯并噻唑荧光团的荧光探针及在次氯酸检测中的应用。本发明的荧光探针是一种可视化检测次氯酸盐的荧光探针，该荧光探针是HBT甲基衍生物，本发明验证了在不同溶剂中的荧光稳定性，并基于此应用于对次氯酸/次氯酸盐的线性检测。本发明的探针可制成试纸传感器，而用于现场快速可视化半定量检测溶液中的次氯酸/次氯酸盐浓度。

技术领域

本发明属于次氯酸及次氯酸盐的荧光分析检测技术领域，特别涉及一种基于苯并噻唑荧光团的荧光探针及在次氯酸检测中的应用。

背景技术

次氯酸盐尤其是次氯酸钠因其氧化能力强，被广泛应用于日常生活中的各种环境消毒。在新冠肺炎大流行期间，次氯酸钠被广泛用于室内外消毒灭菌。在一些疫情严重的城市，为了彻底消灭环境中残留的病毒，防疫部门大量使用次氯酸钠，消灭城市各个角落潜在的病毒。在病毒被消灭的同时，残留在环境中的次氯酸钠也通过下水道进入河流和湖泊。然而，过量的次氯酸钠对人类和动物的健康构成潜在威胁，会导致肾脏、肺损伤和癌症等疾病。中华人民共和国卫生部有相关规定，配水系统中游离氯的最大值不能超过4mg/L。因此，构建一种高选择性、快速检测实际水样中次氯酸钠浓度的传感器具有重要意义。

到目前为止，常见检测次氯酸钠的方法有电化学法、比色法、表面增强拉曼光谱法、化学发光法、光声光谱法和荧光光谱法。在这些分析方法中，荧光分析法因其灵敏度高、选择性好、操作简单而得到了广泛的研究。在众多的有机荧光探针中，以苯并噻唑为原料合成的2-(2-羟苯基)苯并噻唑(HBT)因其优异的荧光性能而被广泛用作各种荧光探针的前驱体。然而，大多数研究成果均是在HBT分子上引入一个特定的识别基团来达到检测效果(HuR,Feng J,Hu D.A rapid aqueous fluoride ion sensor with dual output modes[J].Angew Chem Int Edit,2010,49(29):4915-4918.)。几无报道有关HBT及其甲基衍生物本身在不同溶剂中的荧光性质的研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于苯并噻唑荧光团的荧光探针及在次氯酸检测中的应用。本发明的荧光探针是一种可视化检测次氯酸盐的荧光探针，该荧光探针是HBT甲基衍生物，本发明验证了在不同溶剂中的荧光稳定性，并基于此应用于对次氯酸盐的线性检测。本发明的探针可制成试纸传感器，而用于现场快速可视化半定量检测溶液中的次氯酸盐浓度。

本发明的一种基于苯并噻唑荧光团的荧光探针,命名3-HBT，分子式为C₁₄H₁₁NOS，其结构式如下：

本发明提供了一种上述所述荧光探针的制备方法，其包括步骤：将3-甲基水杨醛与2-氨基苯硫酚溶于乙醇，抽真空，通氮气，在氮气氛围下常温反应20-40分钟后，加入盐酸和过氧化氢溶液，在氮气氛围继续反应10-20小时后，冰水浴条件下加入盐酸，除去未反应完全的2-氨基苯硫酚，再经后处理纯化即得。具体反应式如下：

上述所述荧光探针的制备方法中，优选的，所述后处理纯化是指加入饱和食盐水，乙酸乙酯萃取，旋蒸得到初步纯化的产品，再通过柱层析纯化进一步分离得到纯的样品。

上述荧光探针的制备方法，具体的，可以包括如下步骤：

(1)将3-甲基水杨醛与2-氨基苯硫酚加入到单口烧瓶中，加入适量的乙醇作为溶剂。然后抽真空，通氮气，在氮气氛围下常温搅拌30分钟。待反应30分钟后，往烧瓶中加入一定量的盐酸和过氧化氢溶液，在氮气氛围继续反应12小时。

(2)待反应结束后，将烧瓶转移到冰水中，加入一定量的盐酸溶液，以除去未反应完全的2-氨基苯硫酚。

(3)将烧瓶中的溶液转入到烧杯中，加入饱和的食盐水，然后用乙酸乙酯萃取3次，通过旋转蒸发仪将样品蒸干得到初步纯化的产品。