本发明一种分子探针及其制备方法，属于分析化学技术领域。
背景技术：
大气污染和水体污染等环境污染，最终均会回归到土壤中造成土壤污染,进而影响农作物的产量和质量；铜离子通过食物链的逐级放大过程，最终也能进入人体，对人类健康产生危害。鉴于铜对人类健康、生态系统和食品安全方面产生的巨大危害,我国国标规定下列食品中铜含量不能超过：粮食10mg/kg、豆类20mg/kg、蔬菜10mg/kg、水果10mg/kg、肉类10mg/kg、水产类50mg/kg、豆类5mg/kg（gb5009.13）；美国环境保护局规定饮用水中铜离子的含量，不能超过20μm。
当前，检测铜离子方法的研究已取得了许多成果。石墨烯原子吸收光谱法和电感耦合等离子原子发射光谱法，检测铜离子准确可靠，但仪器价格昂贵，使用人员需要较高的操作技术水平。近年来，其它检测铜离子的探针也不断出现，例如，水溶性硅量子点探针检测法，由于其具有极佳的亲生物性和光学性能，作为一种新的纳米材料备受关注，其制备可分为物理和化学两种方法；物理法能方便调控硅量子点粒径，但它需用昂贵仪器，更重要的是，物理法不能从根本上解决硅量子点水溶性差的难题；相对于物理法，化学法得到了更快发展；目前，化学刻蚀法是硅量子点合成较为常用的化学方法，简单易行，生产成本低，但大量合成硅量子点时，难以控制粒子的尺寸分布，且需要使用剧毒化学试剂hf［分析化学，2016，44（3）：367-376］。因此，探索一种制备方法简单，且原料成本低廉，具有工业应用前景的铜离子探针的制备方法，且具有检测灵敏度高、响应快、选择性好等优点的检测方法，应用前景广阔。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术任务之一是针对现有技术的不足，提供一种分子探针及其制备方法，该制备方法简单，且原料成本低廉，具有工业应用前景。
本发明的技术任务之二是提供该分子探针的用途，该化合物具有良好的稳定性，对金属铜离子响应时间短，且不存在共存离子影响检测，检测仪器成本低、分析效率高、操作方便，操作技术要求低。
本发明技术方案如下：
1.一种分子探针，该分子探针由三聚氰氯和l-丝氨酸反应制得，具有如下所示结构：
2.一种分子探针的制备方法，制备步骤如下：
向30-40ml水中，加入0.031-0.033mol的l-丝氨酸、0.062-0.066mol碳酸钠，冰浴搅拌10min后，在5-10min滴加三聚氰氯溶液，100℃，搅拌8-10小时，冷却到室温，抽滤，用2-5℃水洗涤三次，70℃干燥，制得荧光探针，产率90-93%；
所述三聚氰氯溶液，是0.01mol三聚氰氯溶于20-30ml的1，4-二氧六环得到的混合溶液。
3.如上所述的分子探针作为检测铜（ii）离子的应用
（1）用n，n-二甲基甲酰胺（dmf）溶解分子探针分子，配成探针分子dmf储备液，该储备液为无色；准确称取铜盐溶于dmf中，配成铜盐dmf储备液；
所述铜盐，选自下列之一：硝酸铜、氯化铜和硫酸铜；
用探针分子dmf储备液和铜盐dmf储备液及dmf溶剂，配制探针分子和铜盐浓度分别为3.3×10-10—3.0×10-2mol/l系列混合液，在日光条件下，该系列溶液随浓度的增加，颜色由浅黄逐渐增强至黄色，表明分子探针对铜（ii）离子可进行目视定性检测，是一种具有生色传感功能的荧光探针；
（2）准确量取铜盐dmf储备液，用dmf稀释至2μmol/l；准确量取探针分子dmf储备液，用dmf稀释至2μmol/l；将两溶液等体积共混，铜（ii）离子和探针分子浓度均为1μmol/l。
吸收光谱在tu-1901型紫外-可见分光光度计上测量，扫描范围为200-600nm；
荧光光谱在岛津pf-3501pc荧光分光光度计上测量，激发波长为400nm；
在25℃下，每隔一段时间，在400nm激发波长下，检测反应液的荧光信号强度，反应7min后，反应液在460nm处的荧光强度不再改变，表明本发明荧光探针分子能在短时间内快速检测cu（ii）离子。
（3）分别准确量取（2）中的铜盐dmf和探针分子dmf储备液，用dmf稀释，等体积充分混合，配制探针分子和cu（ii）离子浓度均为1.0×10-9mol/l—1.0×10-2mol/l的系列混合液，在25℃下反应7min后，在400nm激发波长下，检测反应液的荧光信号强度；荧光探针与不同浓度的cu（ii）离子反应后，荧光强度在489nm处大大增强，且随着cu（ii）离子浓度由1.0×10-9mol/l—1.0×10-2mol/l增加，荧光强度逐渐增强；表明本发明荧光探针可作为cu（ii）离子定性或定量检测的分子探针；
所述铜盐，选自下列之一：硝酸铜、氯化铜和硫酸铜。
（4）向系列2.0×10-3mol/l荧光探针dmf溶液中，分别加入等体积2.0×10-3mol/l金属离子dmf溶液；荧光探针和金属离子终浓度始终为1.0×10-3mol/l；所述金属离子，对应的盐如下：cu(no3)2、pt(no3)2、zn(no3)2、kno3、nano3、lino3、ni(no3)2、co(no3)2、fe(no3)3、al(no3)3、cr(no3)3、cd(no3)2、mg(no3)2、ca(no3)2、mn(no3)2、nh4no3、hg(no3)2；
在25℃下反应7min后，在400nm激发波长下，检测反应液的荧光信号强度，研究荧光探针与不同金属离子相互作用性质；
荧光探针和cu（ii）离子在489nm处的荧光强度为503；荧光探针和其它金属离子在489nm处的荧光强度不超过85，表明荧光探针对cu（ii）离子表现出优异的选择性。
本发明有益的技术效果：
（1）本发明分子探针的制备方法简单，易于纯化，原料价格低廉。
（2）本发明公开的分子探针，由于三嗪环与邻位三个亚胺基形成大的共轭体系，对二价铜离子进行快速检测，选择性好，抗其他金属离子干扰能力强；测试样品无需前处理；对金属铜离子响应时间短，因此，可方便检测有机溶剂中的cu（ii）离子。
（3）本发明公开的分子探针，在dmf溶液中为无色溶液，但与二价铜离子作用后，溶液荧光信号明显增强，是一种具有生色传感功能的荧光探针，对样品可进行目视定性检测。
（4）本发明公开的分子探针，具有良好的化学稳定性，热分解温度在200℃以上，满足荧光探针使用要求。
(5)本发明的铜离子荧光探针，具有超高的灵敏性，最低检出浓度为2.1×10-9mol/l。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的内容，下面结合具体实施例对本发明的内容作进一步地说明，但本发明的保护内容不局限于以下实施例。
实施例1一种分子探针的制备方法
向30ml水中，加入0.031mol的l-丝氨酸、0.062mol碳酸钠，冰浴搅拌10min后，在5min滴加三聚氰氯溶液，100℃，搅拌8小时，冷却到室温，抽滤，用2℃水洗涤3次，70℃干燥，制得荧光探针，产率90%；所述三聚氰氯溶液，是0.01mol三聚氰氯溶于20ml的1，4-二氧六环得到的混合溶液。
实施例2一种分子探针的制备方法
向40ml水中，加入0.033mol的l-丝氨酸、0.066mol碳酸钠，冰浴搅拌10min后，在10min滴加三聚氰氯溶液，100℃，搅拌10小时，冷却到室温，抽滤，用5℃水洗涤3次，70℃干燥，制得荧光探针，产率93%；
所述三聚氰氯溶液，是0.01mol三聚氰氯溶于30ml的1，4-二氧六环得到的混合溶液。
实施例3一种分子探针的制备方法
向35ml水中，加入0.032mol的l-丝氨酸、0.064mol碳酸钠，冰浴搅拌10min后，在7min滴加三聚氰氯溶液，100℃，搅拌9小时，冷却到室温，抽滤，用2-5℃水洗涤3次，70℃干燥，制得荧光探针，产率92%；
所述三聚氰氯溶液，是0.01mol三聚氰氯溶于25ml的1，4-二氧六环得到的混合溶液。
实施例4
实施例1-3所述的分子探针，由三聚氰氯和l-丝氨酸反应制得，具有如下所示结构：
实施例5
实施例1-4所述的分子探针作为检测铜（ii）离子的应用
（1）用dmf溶解分子探针分子，配成探针分子dmf储备液，该储备液为无色；准确称取硝酸铜溶于dmf中，配成硝酸铜dmf储备液；
用探针分子dmf储备液和硝酸铜dmf储备液及dmf溶剂，配制探针分子和硝酸铜浓度分别为3.3×10-10—3.0×10-2mol/l系列混合液，在日光条件下，该系列溶液随浓度的增加，颜色由浅黄逐渐增强至黄色，表明分子探针对铜（ii）离子可进行目视定性检测，是一种具有生色传感功能的荧光探针；
（2）准确量取硝酸铜dmf储备液，用dmf稀释至2μmol/l；准确量取探针分子dmf储备液，用dmf稀释至2μmol/l；将两溶液等体积共混，铜（ii）离子和探针分子浓度均为1μmol/l。
吸收光谱在tu-1901型紫外-可见分光光度计上测量，扫描范围为200-600nm；
荧光光谱在岛津pf-3501pc荧光分光光度计上测量，激发波长为400nm；
在25℃下，每隔一段时间，在400nm激发波长下，检测反应液的荧光信号强度，反应7min后，反应液在460nm处的荧光强度不再改变，表明本发明荧光探针分子能在短时间内快速检测cu（ii）离子。
（3）分别准确量取硝酸铜dmf和探针分子dmf储备液，用dmf稀释，等体积充分混合，配制探针分子和cu（ii）离子浓度均为1.0×10-9mol/l—1.0×10-2mol/l的系列混合液，在25℃下反应7min后，在400nm激发波长下，检测反应液的荧光信号强度；荧光探针与不同浓度的cu（ii）离子反应后，荧光强度在489nm处大大增强，且随着cu（ii）离子浓度由1.0×10-9mol/l—1.0×10-2mol/l增加，荧光强度逐渐增强；表明本发明荧光探针可作为cu（ii）离子定性或定量检测的分子探针；
（4）向系列2.0×10-3mol/l探针分子dmf溶液中，分别加入等体积2.0×10-3mol/l金属离子dmf溶液；荧光探针和金属离子终浓度始终为1.0×10-3mol/l；所述金属离子，对应的盐如下：cu(no3)2、pt(no3)2、zn(no3)2、kno3、nano3、lino3、ni(no3)2、co(no3)2、fe(no3)3、al(no3)3、cr(no3)3、cd(no3)2、mg(no3)2、ca(no3)2、mn(no3)2、nh4no3、hg(no3)2；
在25℃下反应7min后，在400nm激发波长下，检测反应液的荧光信号强度，研究荧光探针与不同金属离子相互作用性质；
荧光探针和cu（ii）离子在489nm处的荧光强度为503；荧光探针和其它金属离子在489nm处的荧光强度不超过85，表明荧光探针对cu（ii）离子表现出优异的选择性。本发明的铜离子荧光探针，具有较高的灵敏性，最低检出浓度为2.1×10-9mol/l。
实施例6
除了氯化铜替换硝酸铜外，其它同实施例5。
实施例7
除了硫酸铜替换硝酸铜外，其它同实施例5。