一类以蒽为母体的双功能荧光探针、制备方法及应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一类以蒽为母体的双功能荧光探针化合物及其制备方法和用途，属于 精细化工领域中离子的检测。
【背景技术】
[0002] 铁元素是人体必要的元素之一，其作用是不可替代的。它是生物酶的辅因子，对于 氧气的传输以及新陈代谢起着至关重要的作用。如果铁元素含量异常，将导致很多疾病，比 如：胃肠道恶性肿瘤、肝炎以及老年痴呆症等。所以检测生命体中铁的含量具有非常重要的 意义。传统检测铁离子含量的方法有原子吸收光谱法、共振电离质谱同位素稀释法以及色 谱法等。近些年，因为荧光检测法具有高灵敏度以及快速响应等优点而受到了研宄者广泛 关注（Chem.Rev. 2013, 113, 192-270 ;Anal.Chim.acta. 2014, 812, 145-151) 〇
[0003] 阴离子普遍存在于生命体中，具有很重要的作用，其中氟离子是人体不可缺 少的微量元素之一。氟是骨骼和牙齿的重要的且必需的组成部分。适量的氟离子可 以有效地防止龋齿疾病的发生，所以在牙膏含有微量的氟离子。如果大量的摄入氟离 子可能导致氟中毒，随即产生骨质疏松和尿石症等疾病；严重者可能会影响儿童的智 力及生理系统。日常生活饮用水都含有微量的氟离子。所以氟离子的检测尤为重要 和关键。（Chem.Rev. 2014, 114, 5511-5571 ;Chem.Commun. 2009, 2809-2829 ;Chem.Soc. Rev. 2010, 39, 3746-3771)。
[0004] 检测氟离子的方法有电化学法、19F_NMR分析法、紫外分析法以及荧光分析法。前 三种方法都有一定的局限性，比如：设备昂贵、无法实时检测等。而利用荧光分析法具有高 灵敏度、实时检测、超低浓度检测以及细胞内检测等优势，所以近年来利用荧光法检测氟离 子受到研宄者的青睐。
[0005] 目前，利用同一个荧光探针分别实现铁离子和氟离子的检测鲜有报道。基于 芘、6, 13-五并苯醌、萘、喹啉和苯并咪唑的荧光探针可以很好地实现铁离子和氟离子 的荧光检测（TetrahedronLett. 2010, 51，5559-5562 ;Talanta, 2013, 105, 152-157 ; Tetrahedron，2011，67, 7909-7912 ;Supramol.Chem. 2015, 27, 224-232 ;Sens.Actuators，B 2013, 186, 657-665)，而基于蒽的具有该功能的荧光探针还未见报道。所以开展基于蒽双功 能荧光探针研宄具有一定的创新和价值。
【发明内容】
[0006] 本发明目的在于提供一类具有优良性能的检测铁离子和氟离子的以蒽为母体的 双功能荧光探针。所述以蒽为母体的双功能荧光探针具有通式I的结构：
[0007]
【主权项】
1. 一类w慈为母体的双功能巧光探针，其特征在于：具有通式I的结构，
其中，X为氧原子或者硫原子。
2. 权利要求1所述的W慈为母体的双功能巧光探针的制备方法，其特征在于包括W下 步骤： (1)异氯酸醋化或异硫氯酸醋化：将9-慈甲胺与S光气或硫光气反应，得到中间体9-慈 甲基异氯酸醋或9-慈甲基异硫氯酸醋； 口)加成反应：将中间体9-慈甲基异氯酸醋或9-慈甲基异硫氯酸醋与氨气溶液进行反 应，反应温度为0~40°C，反应时间为1~48小时，得到巧光探针；所述氨气溶液为氨气的 甲醇、己醇、四氨快喃或1，4-二氧六环溶液中的一种。
3. 根据权利要求2所述的W慈为母体的双功能巧光探针的制备方法，其特征在于步骤 (1)中9-慈甲基异硫氯酸醋的制备方法为；将9-慈甲胺与硫光气加入到二氯甲烧与水的混 合溶剂中，加入缚酸剂碳酸巧，于0~50°C反应1~24小时。
4. 根据权利要求3所述的W慈为母体的双功能巧光探针的制备方法，其特征在于： 硫光气与9-慈甲胺的物质的量之比为1:1-2:1 ;碳酸巧与9-慈甲胺的物质的量之比为 2:1-3:1。
5. 根据权利要求3所述的W慈为母体的双功能巧光探针的制备方法，其特征在于：所 述二氯甲烧与水的体积比为0. 5:1-2:1。
6. 根据权利要求2所述的W慈为母体的双功能巧光探针的制备方法，其特征在于：步 骤口)中，氨气溶液为氨气的四氨快喃溶液，浓度为0. 2 - 2mol/L。
7. 权利要求1所述的W慈为母体的巧光探针在铁离子和氣离子检测中的应用。
【专利摘要】本发明提供一类具有通式I的结构的以蒽为母体的双功能荧光探针。制备方法为：由9-蒽甲胺经过异氰酸酯化或异硫氰酸酯化，再亲核加成反应制备得到。本发明提供的荧光探针对铁离子具有很好的荧光检测效果，同时由该类探针和铁离子构成的体系对氟离子具有选择性荧光增强的检测作用。
【IPC分类】G01N21-64, C07C335-12, C09K11-06, C07C273-18, C07C275-24
【公开号】CN104788344
【申请号】CN201510181059
【发明人】周宇涵, 曲景平, 董晓亮
【申请人】大连理工大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月16日