一種基于羅丹明b的鋁離子傳感器、制備及應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于羅丹明B的鋁離子傳感器、制備及應(yīng)用。采用紫外-可見分光光度計(jì)以及熒光分光光度計(jì)測定水相中羅丹明類探針的特征峰的強(qiáng)度變化，今兒確定Al3+的存在。本發(fā)明以羅丹明B(RhodanmineB)為前體合成目標(biāo)產(chǎn)物N1-(2-(3'，6'-二(二乙基氨基)-3-氧代螺[異二氫吲哚1,9'-呫噸]-2-基)乙基)-N4，N4-雙(吡啶-2-甲基)琥珀酰胺。本發(fā)明提供了目標(biāo)產(chǎn)物在重金屬離子檢測中的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)其對Al3+有很好的檢測效果，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用的原料易得，合成步驟簡單，后處理亦很方便，較易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，在檢測生物活體以及環(huán)境中的Al3+方面有很大的應(yīng)用前景。
【專利說明】-種基于羅丹明B的鋁離子傳感器、制備及應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于生物化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種基于羅丹明B的鋁離子熒光傳感器、制 備及應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 鋁元素在地殼中的含量僅次于氧和硅，居第三位，是地殼中含量最豐富的金屬元 素，鋁元素與人類有十分密切的關(guān)系，研究表明，鋁在一定程度上對人體是有益的，可以緩 解鉛對人體的毒害，但是過量的鋁會(huì)對人體造成極大的危害，鋁離子能夠通過食物鏈在生 物體內(nèi)富集，進(jìn)而對人們的骨骼，腦以及神經(jīng)系統(tǒng)造成嚴(yán)重的損傷，因此研究出一種能夠快 速方便檢測Al 3+的方法具有十分重要的意義。
[0003] 目前，檢測重金屬離子的方法主要有：原子吸收光譜法、原子熒光光度法、電感耦 合等離子質(zhì)譜法等，但是這些方法所需儀器價(jià)格較為昂貴費(fèi)時(shí)，且攜帶不便。熒光探針技術(shù) 是一種利用探針化合物與弱熒光物質(zhì)或非熒光物質(zhì)以共價(jià)或其他形式結(jié)合從而形成能發(fā) 出熒光的配合物、超分子或者是聚集體，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在分子水平的實(shí)時(shí)監(jiān)測離子、有機(jī)或無機(jī) 小分子及生物大分子一項(xiàng)技術(shù)，由于熒光分析的高靈敏度、高選擇性，同時(shí)檢測方法簡單， 能提供較為豐富的光譜信息，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于分析化學(xué)、生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。
[0004] 羅丹明類染料由于其摩爾吸光系數(shù)較大，熒光量子產(chǎn)率高、光譜性能優(yōu)越、結(jié)構(gòu)簡 單、易于修飾，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用與分子探針設(shè)計(jì)，目前，羅丹明類分子探針多用于檢測Fe 3+， Cr3+，Zn2+等。
[0005] 文獻(xiàn) 1 (Li Y P, Liu X M, Zhang Y H, et al. A fluorescent and colorimetric sensor for Al3+based on a dibenz〇-18-crown-6derivative[J]. Inorganic Chemistry Communications, 2013, 33:6-9.)報(bào)道了一種以二苯并-18-冠醚-6 為原料，在 CH2C12 經(jīng) HN03/H2S04硝化，然后在乙醇中經(jīng)Pd/C，肼催化還原之后，再與聯(lián)苯甲酰反應(yīng)，最終合成一種 基于二苯并-18-冠醚_6的鋁離子傳感器，產(chǎn)率為30 %。
[0006] 文獻(xiàn) 2 (Azadbakht R, Almasi T, Keypour H, et al. A new asymmetric Schiff base system as fluorescent chemosensor for Al3+ion[J] · Inorganic Chemistry Communications, 2013, 33:63-67.)報(bào)道了 一種以 Nl-(吡啶-2-基甲基）-Nl-(2-(吡 啶-2_基甲基氨基）乙基）乙烷-1，2-二胺和2-羥基-1-萘甲醛為原料，經(jīng)醛胺縮合，最 終合成一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，基于不對稱希夫堿的鋁離子傳感器，產(chǎn)率為80%。
[0007] 文獻(xiàn) 3 (Azadbakht R，Khanabadi J. A highly sensitive and selective off - on fluorescent chemosensor for Al3+based on naphthalene derivative[J]. Inorganic Chemistry Communications, 2013, 30:21-25.)報(bào)道了一種以 1，2-雙（溴甲基）苯：2-輕 基-1-萘甲醛=1:2為原料，合成一種二醛7,7'-((1，2-亞苯基雙（亞甲基））二（氧基）） 雙（1-萘），然后該二醛與1，2_二氨基丙烷在甲醇/DMF(7:3，V/V)中進(jìn)行縮合，并經(jīng)NaBH 4 還原，最終合成一種基于萘衍生物的鋁離子傳感器。
[0008] 上述文獻(xiàn)所報(bào)道的合成方法存在以下缺陷：
[0009] (1)如文獻(xiàn)1中Al3+探針原料二苯并-18-冠醚-6價(jià)格昂貴，不宜批量生產(chǎn)。
[0010] (2)如文獻(xiàn)3中，Al3+的探針熒光強(qiáng)度低，靈敏度不高，且選擇性亦較差。
[0011] (3)如文獻(xiàn)1、2、3中，Al3+的探針量子產(chǎn)率低，靈敏度不高。
[0012] 上述缺陷造成至今為止，應(yīng)用現(xiàn)有工藝方法難以得到生產(chǎn)成本低、熒光強(qiáng)度高，選 擇性較好的鋁離子傳感器制備方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明目的是提供一種基于羅丹明B的鋁離子熒光傳感器、制備及應(yīng)用。
[0014] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案是：
[0015] 一種基于羅丹明B的鋁離子熒光傳感器，該Al3+熒光傳感器的結(jié)構(gòu)如下：

【權(quán)利要求】
2. -種基于羅丹明B的鋁離子熒光傳感器的制備方法，其特征在于包括以下步驟： 第一步，將化合物2與丁二酸酐在常溫下混合，反應(yīng)完成之后，減壓除去溶劑，萃取，硅 膠柱分離，除去溶劑最后得化合物3 ; 化合物2的結(jié)構(gòu)式如下：
第二步，將化合物3與Ν，Ν' -二環(huán)己基碳二亞胺、1-羥基苯并三唑、N，N-二乙基乙胺常 溫混合，然后加入過量的二甲基吡啶胺，反應(yīng)完成之后，減壓除去溶劑，萃取，硅膠柱分離， 除去溶劑得到化合物4即為所述Al 3+熒光傳感器。
3. 如權(quán)利要求2所述的鋁離子熒光傳感器的制備方法，化合物2的制備是將羅丹明B 與過量的乙二胺在無水乙醇中加熱回流過夜，反應(yīng)完成之后，減壓除去溶劑，萃取，硅膠柱 分離，除去溶劑得到最后得到化合物2。
4. 如權(quán)利要求3所述的鋁離子熒光傳感器的制備方法，其特征在于，羅丹明B與乙二胺 的摩爾比為1 :5,反應(yīng)時(shí)間為12h。
5. 如權(quán)利要求3所述的鋁離子熒光傳感器的制備方法，其特征在于，反應(yīng)得到的粗產(chǎn) 物使用硅膠柱進(jìn)行分離純化，洗脫液為MeOH :CH2C12 = 1 :50。
6. 如權(quán)利要求2所述的鋁離子熒光傳感器的制備方法，第一步反應(yīng)中所用羅丹明B :丁 二酸酐=1 :1，反應(yīng)時(shí)間為lOmin。
7. 如權(quán)利要求2所述的鋁離子熒光傳感器的制備方法，其特征在于，第一步反應(yīng)得到 的粗產(chǎn)物使用硅膠柱進(jìn)行分離純化，洗脫液為MeOH :CH2C12 = 1 :50。
8. 如權(quán)利要求2所述的鋁離子熒光傳感器的制備方法，第二步反應(yīng)中所得產(chǎn)物為leq， N，N'_二環(huán)己基碳二亞胺：1-羥基苯并三唑：N，N-二乙基乙胺=1. 2eq :1. 2eq :1. 5eq，反應(yīng) 時(shí)間為4_6h。
9. 如權(quán)利要求2所述的鋁離子熒光傳感器的制備方法，第二步反應(yīng)得到的粗產(chǎn)物使用 硅膠柱進(jìn)行分離純化，洗脫液為MeOH :CH2C12 = 1 :20。
10. -種權(quán)利要求1所述的基于羅丹明B的鋁離子熒光傳感器用于檢測鋁離子。
【文檔編號】G01N21/64GK104087288SQ201410342704
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月17日
【發(fā)明者】包曉峰, 曹乾升, 曹小偉, 史加新 申請人:南京理工大學(xué)