萘酰亚胺衍生物、制备方法及其用图
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种萘酰亚胺衍生物、制备方法及其用途，属于有机合成技术领域。
【背景技术】
[0002] 萘酰亚胺衍生物具有高发光效率、适中的荧光发射波长、大斯托克斯位移以及良 好的热稳定性，特别适用于作为荧光"开_关"型分子探针的荧光基团。现有技术中，研宄的 侧重点是在萘酰亚胺的萘环上引入不同的取代基作为识别基团，将其用于离子识别探针； 而亚胺位是用来接长链脂肪胺，目的是增加分子的柔性和溶解性，对亚胺位连接识别基团 的研宄还不够深入。
[0003] 本发明以1，8-萘酰亚胺为荧光基团，在亚胺位引入了水杨醛希夫碱，合成了一种 潜在的荧光分子探针。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种萘酰亚胺衍生物、制备方法及其用途，该衍生物具有良 好的离子选择性，能够用于荧光"开-关"型分子探针。
[0005] 本发明所述的萘酰亚胺衍生物，其结构式如下：
[0007] 所述的萘酰亚胺衍生物的制备方法，包括如下步骤：
[0008] (1)N-餅基_4_胺基_1，8_萘酉先亚胺的制备：
[0009] 将4-溴-1，8-萘酐和80%水合肼加入到乙二醇丁醚和乙醇的混合液中，N2保护 下加热至回流，TLC跟踪反应，当4-溴-1，8-萘酐完全参与反应后，冷至室温，剧烈搅拌下 将反应液倾入蒸馏水中，过滤，滤饼真空下干燥，得N-肼基-4-胺基-1，8-萘酰亚胺；
[0010] (2) 1，8-萘酰亚胺衍生物的制备：
[0011] 将N-肼基-4-胺基-1，8-萘酰亚胺、水杨醛和冰乙酸加入到乙醇中，加热至回流， TLC跟踪反应，当N-肼基-4-胺基-1，8-萘酰亚胺完全参与反应后，冷至室温，过滤，得N-肼 基-4-胺基-1，8-萘酰亚胺粗品；用N，N-二甲基甲酰胺和乙腈混合液重结晶，得1，8-萘酰 亚胺衍生物。
[0012] 合成路线如下所示：
[0014] 其中，
[0015] 4-溴-1，8-萘酐和80 %水合肼的摩尔比为：1:3. 7-1:7. 0。
[0016] 步骤⑴中，乙二醇丁醚与乙醇的体积比为1:1-2:1。所述的干燥温度为60°C，干 燥时间为：8_12小时。
[0017] 步骤⑵中，N-肼基-4-胺基-1，8_萘酰亚胺、水杨醛和冰乙酸的摩尔比为： 1:4:0. 05-1:8:0. 05;所述的N，N-二甲基甲酰胺和乙腈的体积比为1:1。
[0018] 所述的萘酰亚胺衍生物的用途，作为检测Fe3+和PO:的探针使用。
[0019] 综上所述，本发明的有益效果如下：
[0020] 本发明的萘酰亚胺衍生物不仅具有良好的离子选择性，能够以荧光"开-关-开" 的形式接力识别Fe3+和PO〗_,而且制备方法简单易行，易于操作。
【附图说明】
[0021] 图1是本发明实施例制备得到的N-肼基-4-胺基-1，8-萘酰亚胺的核磁共振氢 谱图；
[0022] 图2是本发明实施例制备得到的1，8-萘酰亚胺衍生物的核磁共振氢谱图；
[0023] 图3是本发明1，8-萘酰亚胺衍生物探针对Fe3+的选择性识别示意图；
[0024] 图4是1，8-萘酰亚胺衍生物离子探针检测Fe3+的抗干扰性识别示意图；
[0025] 图5是1，8-萘酰亚胺衍生物溶液随着Fe3+浓度增加荧光光谱的变化图；
[0026] 图6是1，8-萘酰亚胺衍生物与Fe3+络合物对PO:的选择性识别示意图；
[0027] 图7是1，8-萘酰亚胺衍生物与Fe3+络合物荧光强度随着POH农度增加荧光光谱 的变化图；
[0028] 图8是1，8-萘酰亚胺衍生物、1，8-萘酰亚胺衍生物与Fe3+络合物以及1，8-萘酰 亚胺衍生物与Fe3+络合物与PO〗-结合后的ESI质谱图。
【具体实施方式】
[0029] 以下结合实施例对本发明做进一步描述。
[0030] 实施例1-3中的1，8-萘酰亚胺衍生物化学结构式如下所示：
[0031]
[0032] 实施例1
[0033] 本实施例所述的萘酰亚胺衍生物的制备方法如下：
[0034] (1)N-肼基-4-胺基-1，8-萘酰亚胺的制备：
[0035]将 4-溴-1，8-萘酐（1. 39g，13. 5mmol)和 80 % 水合肼（0? 6g，50mmol)加入到 50mL乙二醇丁醚和乙醇的混合液（v/v= 1:1)中，N2保护下加热至回流，TLC跟踪反应，当 4_溴-1，8-萘酐完全参与反应后，冷至室温，剧烈搅拌下将反应液倾入蒸馏水中，过滤，滤 饼在60°C下真空下干燥8小时，得N-肼基-4-胺基-1，8-萘酰亚胺1.llg，产率92% ;
[0036] (2) 1，8-萘酰亚胺衍生物的制备：
[0037]将N-肼基-4-胺基-1，8-萘酰亚胺（1. 20g，5mmol)、水杨醛（0. 24g，20mmol)和冰 乙酸（2滴）加入到150mL乙醇中，加热至回流，TLC跟踪反应，当N-肼基-4-胺基-1，8-萘酰 亚胺完全参与反应后，冷至室温，过滤，得N-肼基-4-胺基-1，8-萘酰亚胺粗品；用N，N-二 甲基甲酰胺和乙腈混合液（v/v= 1:1)重结晶，得1，8_萘酰亚胺衍生物1.89g，产率85%。
[0038] 实施例2
[0039] 本实施例所述的萘酰亚胺衍生物的制备方法如下：
[0040](1)N-肼基-4-胺基-1，8-萘酰亚胺的制备：
[0041]将4-溴-1，8-萘酐（1.398，13.5臟〇1)和80%水合肼（0.81 8,67.5臟〇1)加入到 50mL乙二醇丁醚和乙醇的混合液（v/v= 1:1)中，N2保护下加热至回流，TLC跟踪反应，当 4_溴-1，8-萘酐完全参与反应后，冷至室温，剧烈搅拌下将反应液倾入蒸馏水中，过滤，滤 饼在60°C下真空下干燥10小时，得N-肼基-4-胺基-1，8-萘酰亚胺1. 13g，产率93% ;
[0042] (2) 1，8-萘酰亚胺衍生物的制备：
[0043]将N-肼基-4-胺基-1，8-萘酰亚胺（1. 20g，5mmol)、水杨醛（0. 36g，30mmol)和冰 乙酸（2滴）加入到150mL乙醇中，加热至回流，TLC跟踪反应，当N-肼基-4-胺基-1，8-萘酰 亚胺完全参与反应后，冷至室温，过滤，得N-肼基-4-胺基-1，8-萘酰亚胺粗品；用N，N-二 甲基甲酰胺和乙腈混合液（v/v= 1:1)重结晶，得1，8_萘酰亚胺衍生物1.88g，产率84%。
[0044] 实施例3
[0045] 本实施例所述的萘酰亚胺衍生物的制备方法如下：
[0046] (1)N-肼基-4-胺基-1，8-萘酰亚胺的制备：
[0047]将4-溴-1，8-萘酐（1.398，13.5臟〇1)和80%水合肼（1.13 8,94.5臟〇1)加入到 50mL乙二醇丁醚和乙醇的混合液（v/v= 1:1)中，N2保护下加热至回流，TLC跟踪反应，当 4_溴-1，8-萘酐完全参与反应后，冷至室温，剧烈搅拌下将反应液倾入蒸馏水中，过滤，滤 饼在60°C下真空下干燥12小时，得N-肼基-4-胺基-1，8-萘酰亚胺1.08g，产率90% ;
[0048] (2) 1，8-萘酰亚胺衍生物的制备：
[0049] 将N-肼基-4-胺基-1，8-萘酰亚胺（1. 20g，5mmol)、水杨醛（0. 48g，40mmol)和冰 乙酸（2滴）加入到150mL乙醇中，加热至回流，TLC跟踪反应，当N-肼基-4-胺基-1，8-萘酰 亚胺完全参与反应后，冷至室温，过滤，得N-肼基-4-胺基-1，8-萘酰亚胺粗品；用N，N-二 甲基甲酰胺和乙腈混合液（v/v= 1:1)重结晶，得1，8_萘酰亚胺衍生物1.94g，产率87%。
[0050] 对实施例1-3制备得到的产品的进行结构表征，确定其结构；并对其作为离子探 针性能进行测试：
[0051] 1、采用核磁共振氢谱对其结构进行研宄：
[0052] 1. 1N-肼基-4-胺基-1，8-萘酰亚胺的核磁共振氢谱
[0053] 将步骤（1)制备得到的产品结构采用核磁共振氢谱进行表征，表征结果见图 l/HMMR(DMSO, 400MHz，TMS)S(ppm) 9.19 (s，lH)，8.63 (d，J= 8.4Hz，1H)，8.43 (d，J= 7. 2Hz, 1H), 8. 29 (d,J= 8. 4Hz, 1H), 7. 65 (dd,J:= 7. 6Hz,J2= 8. 0Hz, 1H), 7. 25 (d,J= 8. 4Hz, 1H)，5. 73 (s, 2H)，4. 70 (s, 2H) 〇
[0054] 1. 21，8-萘酰亚胺衍生物的核磁共振氢谱
[0055] 将步骤（2)制备得到的产品结构采用核磁共振氢谱进行表征，表征结果见图2,屮 NMR(DMSO, 400MHz，TMS)S(ppm) 11. 55 (s，1H)，11. 16 (s，1H)，10. 25 (s，1H)，9. 00 (s，1H)，8. 8 7 (d,J= 8. 4Hz, 1H),8. 82 (s, 1H),8. 53 (d,J= 6. 8Hz, 1H