[发明专利]芳基香豆素探针，探针分子复合物及其在城市规划污水系统Hg2+

说明书

本发明公开了一种芳基香豆素探针，探针分子复合物及其在城市规划污水系统Hg²⁺检测中的应用。与现有技术相比，本发明芳基香豆素探针、探针分子复合物稳定性好，对Hg²⁺非常敏感，检测灵敏度高，具有很好的推广应用价值。

技术领域

本发明涉及城市规划环境评估下荧光检测领域，具体提供一种芳基香豆素探针，探针分子复合物及其在城市规划污水系统Hg²⁺检测中的应用。

背景技术

在快速城市化背景下，城市污水中的重金属离子污染对环境和人类健康造成了巨大的伤害。据统计重金属污染已经成为致癌的重要因素之一。在众多重金属污染中，要数汞离子的污染最为严重、危害最大—。在城市环境中，汞以汞单质，汞离子以及有机汞三种形式存在，成为一种威胁市民健康的潜在因素，一旦发生过量摄入即会对我们感知系统、神经系统造成严重的损伤，甚至产生所谓“水俣病”，这种危险对于孕妇和未成年人尤甚。

目前对汞离子的检测和分析的方法有：原子吸收发射光谱、电感耦合等离子体质谱法、冷原子荧光光谱、气相色谱、电化学方法如阳极溶出伏安法、氧化还原电位法等等，但在工作一线能够作为快速低成本检测手段的首选为对汞离子具有选择性的小分子荧光探针。

香豆素化合物以具有较高光热及化学稳定性、高荧光量子产率等优点，成为离子识别和药物分析等领域最受关注的荧光探针分子之一。但是单一香豆素类的汞离子探针存在一些局限性如水溶性不好、荧光淬灭、离子选择性不佳等，而无法广泛使用。

发明内容

本发明是针对上述现有技术的不足，提供一种芳基香豆素探针，具有结构稳定、灵敏度高等特点，可用于城市污水Hg²⁺检测，以促进城市化健康可持续发展。

本发明进一步的技术任务是提供一种芳基香豆素探针分子复合物。

本发明再进一步的技术任务是提供上述复合物的制备方法。

本发明更进一步的技术任务是提供上述基香豆素探针及复合物在城市规划污水系统Hg2+检测中的应用。

为了实现上述技术任务，本发明提供如下技术方案。

结构式(I)所示的芳基香豆素探针，

结构式(I)所示的芳基香豆素探针的制备方法包括：

将2,4-二羟基苯甲醛和1,2-二溴乙烷溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，加入碳酸钾，加热反应，再与1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU)在乙腈中加热反应，之后与对羟基苯甲醛缩合，反应结束后经过后处理得到结构式(I)所示的芳基香豆素探针。反应方程式如下：

结构式(II)所示的芳基香豆素探针分子复合物，

结构式(II)所示的芳基香豆素探针分子复合物的制备方法，其特点是包括以下步骤：

S1.将壳聚糖加入乙酸、无水甲醇混合液溶解，形成壳聚糖分散液，然后加入结构式(I)所示芳基香豆素探针充分溶解，得到混合液；

S2.加热混合液至70～90℃(优选为75～85℃)，加入适量pH值调节剂调节pH至 9～12(优选为10～12)，得到芳基香豆素探针分子复合物，壳聚糖的接枝率为5～20％。

反应方程式如下：

作为优选，所述壳聚糖的分子量为4～10万，壳聚糖分散液中壳聚糖的浓度为 0.1～1.5g/L(特别优选为0.5～1g/L)。