[发明专利]一种高氯酸盐可视化荧光探针分子及其制备方法

说明书

本发明提供一种高氯酸盐可视化荧光探针分子及其制备方法，该方法采用将苯硼酸、2,5‑二溴苯‑1,4‑二甲醛、4‑吡啶乙腈盐酸盐和Br‑Csubgt;n/subgt;Hsubgt;2n+1/subgt;(n=3‑9)在加热条件下经后处理纯化得到探针分子。探针分子溶液呈淡黄色且无荧光；加入高氯酸根后，由于高氯酸根与探针分子之间的范德华相互作用能使其发生聚集行为，导致溶液发出明亮的绿色荧光，通过荧光颜色信号变化实现高氯酸盐的定性检测。通过精确调制探针与高氯酸盐的范德华相互作用，可实现对高氯酸盐响应灵敏度的提升。本发明制备简单，兼具优异的检测选择性和灵敏性，能够快速定性检测高氯酸盐，具备广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种高氯酸盐检测的荧光探针分子及其制备方法，属于有机化学领域和分析检测领域，通过荧光光谱变化实现对高氯酸盐的检测。

背景技术

高氯酸盐作为一种典型的电荷分散型的非配位且不具反应性的阴离子，由于具有强氧化性，与有机物、还原剂、可燃物混合时可发生燃烧爆炸，主要用作火箭燃料和烟火中的氧化剂和安全气囊中的爆炸物；而且，高氯酸盐由于其正四面体结构，具有不挥发性、高稳定性、高溶解性，可长期存在自然界中不被降解，是一种持久性污染物。此外，高氯酸盐可以经土壤、水等途径被植物吸收、积累，通过食物链进入人体或由被污染的饮用水源直接进入人体。由于高氯酸盐与碘离子具有相似的电荷和离子半径，可抑制人体甲状腺对碘的吸收和利用，从而减少甲状腺激素的分泌，导致发育缺陷。由于高氯酸盐的高稳定性，将饮用水中高氯酸盐的最大污染物浓度指标值设定为0.056mg/L(56μg/L)。因此，对高氯酸盐的快速、灵敏和特异性的检测对食品安全、环境保护和公共卫生等领域具有重要意义。

发展可靠和稳定检测高氯酸盐的方法是解决实际痕量检测需求，实现高灵敏、快速、特异性识别检测性能的关键。因此，针对高氯酸盐的检测开发了包括离子迁移谱技术、便携式拉曼光谱技术、电化学方法等。然而这些技术存在设备昂贵，操作复杂且携带不便的缺点。基于有机荧光探针检测的方法具有快速、灵敏、可视化、不依赖仪器、抗干扰性强等优点，是极具应用前景的现场检测方法。因此，开发具有响应快、灵敏度高、选择性好的荧光光谱检测法是一种优选方法。

目前，对高氯酸盐的荧光检测急需一种具备检测速度快、灵敏度高、抗干扰能力强性能稳定的荧光探针分子。因此，需要开发出一种具备上述优势的荧光探针分子以满足对高氯酸盐高效检测的需求，以解决对高氯酸盐的现场、快速检测的不足。制备性能优异的荧光探针成为高氯酸盐检测的当务之急，也是当前和今后食品安全、环境保护、公共卫生等领域中高氯酸盐快速、现场检测的首选方法。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种高氯酸盐可视化荧光探针分子及其制备方法，采用将苯硼酸、2,5-二溴苯-1,4-二甲醛、4-吡啶乙腈盐酸盐和Br-C_nH_2n+1(n＝3-9)在加热条件下经后处理纯化得到探针，探针溶液呈淡黄色且无荧光；加入高氯酸根后，由于高氯酸根与探针之间的范德华相互作用能使其发生聚集行为，导致溶液发出明亮的绿色荧光，通过荧光颜色信号变化实现高氯酸盐的定性检测。通过精确调制探针与高氯酸盐的范德华相互作用，可实现对高氯酸盐响应灵敏度的提升。本发明制备简单，兼具优异的检测选择性和灵敏性，能够用于快速检测高氯酸盐的用途。

本发明所述的一种高氯酸盐可视化荧光探针分子，该荧光探针的化学名称为4,4’-((1z,1'z)-[1,1':4',1“三联苯-2',5'-双(1-氰基-2，1-取代基))双(1-R基吡啶)溴盐，R基团结合在吡啶鎓盐上，其结构式为：

其中：R＝C_nH_2n+1,n＝3-9。

所述一种高氯酸盐可视化荧光探针分子的制备方法，按下列步骤进行：