近红外发光钌配合物pH传感器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及抑传感领域，具体设及一个双核钉配合物的制备方法及其在检测水 样抑中的应用。
【背景技术】
[0002] 检测抑的传统方法有抑计、抑指示剂和抑试纸等，较为精确的测定抑所用的 酸度计都要用到玻璃电极，但是玻璃电极由于存在电化学干扰，而且还可能造成机械损伤， 因此不适应于活体pH的检测。人体细胞W及细胞器中的许多生命过程都跟酸碱度密切相 关，比如说，正常生理条件下，人体中细胞外液的抑在7. 40(Dn= 40nmol/L)左右，其抑 变化范围一般在0. 1-0. 2个抑单位。酸性过强或者碱性过强都会导致一些病变，严重时可 能有生命危险。再比如有些酶只在某个特定的抑下才有催化活性，所W如何实时精确的检 测生物体系的抑，仍然是当今科学研究的热点之一。近年来，为了检测生物体系中的抑，具 有高灵敏度的可用于细胞内成像的抑憐光探针逐渐被开发和应用。与有机小分子相比较， 基于钉配合物的抑传感器具有较长的寿命，较大的斯托克位移，并且钉配合物有一定的水 溶性，运对检测活体细胞体系的抑非常重要。由于咪挫、径基、簇基、化晚等基团对外界的 酸碱性非常敏感，所W将运些基团引入到钉配合物中，通过改变溶液的pH，使运些基团发生 质子化或者去质子化，从而使配合物的光化学性质发生改变，因此起到抑传感的作用。
[0003] 最常用的调控抑的结构单元是咪挫环，所W基于咪挫环作为调控基团的钉 配合物抑传感器研究的也很多，咪挫环上的氮原子在不同的抑下可W发生质子化/ 去质子化反应，而质子的得失可W改变配体的能级，进而调控配合物金属到配体的电 荷转移（MLCT)激发态，影响其化学性质。（M.化ga，M.EAli，S.Koseki,K.Rijimoto, A.Yoshimura，K.Nozaki，T.Ohno，K.Nakajima，D.J.Stufkens，Photo-inducedtuning ofelectrochemicalandphotophysicalpropertiesinmononuclearanddinuclear rutheniumcomplexescontaining2,-bis化enzimidazol-2-yl)-4, 4/-bipyridine: synthesis，molecularstructure，andmixed-valencestateandexcited-state properties，Inorg.Chem.，1996, 35,3335-3347 ;M.Haga，T.Ano，K.Kano，S.Yamabe， Proton-inducedswitchingofmetal-metalinteractionsindinuclearrutheniumand osmiumcomplexesbridgedby2,-bis(2-pyridyl)bibenzimidazole.Inorg.Chem.， 1991，30,3843-3849 ;H.Chao,B.比Ye，Q.L.Zhang,L.N.Ji，AluminescentpHsensor basedonadiruthenium(II)complex:"off-〇n-off，，switchingviatheprotonation/ deprotonationofanimidazole-containingligand，Inorg.Chem.Commun.，1999,2， 338-340 ;F.X.Cheng，N.Tang.pH-inducedmolecularswitchofanoveltrinuclear Ru(II)polypyridylcomplex,Inorg.Qiem.Commun. ,2008,11，506-508.)D但这些报道过的 釘配合物地传感器多为可见区发光，很少有涉及近红外发光。
[0004] 含咪蜂环配体的釘金属配合物，基态和激发态性质会随着咪蜂基团的质子化或去 质子化而改变，因此对于外部地的变化会表现出明显的光谱响应，并且化合物的生物活性 在很大程度上依赖于其酸碱性质。另一方面近红外发光的钉配合物抑传感器少有报道，因 此，设计合成具有近红外发光抑传感器作用的钉配合物具有重要的意义。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是公开一个含多个咪挫环的双核钉的制备方法。
[0006] 本发明的目的是公开该化合物具有近红外发光性质。
[0007] 本发明的另一个目的是公开该配合物在不同抑下的紫外可见吸收光谱和发射光 谱，绘制不同抑时的发光量子效率工作曲线。
[0008] 本发明还有一个目的是公开该化合物作为抑传感器的应用。
[0009] 本发明的技术方案如下：
[0010] 本实验中的双核钉配合物是由阳离子和阴离子组成，所述阳离子为 [(bpy)zRu化1)Ru化。)]4+，结构式如下所示：
[0012] 本发明所述的双核钉配合物并不限定阴离子的类型，本领域常规阴离子均能实现 本发明目的，尤其是无机盐阴离子，如（Cl〇4)、氯离子、六氣憐酸根离子等，作为一种最优先 的方案，本实验所述双核钉配合物的阴离子为（Cl〇4)。
[0013] 本发明的制备方法如下：
[0014] 先制备邮化巧化]和邮(bpy)2HLi]仍〇4)2,然后按照计量摩尔比称取两者于 乙二醇中反应，氮气保护，180°C加热回流反应12小时，反应结束后，待溶液冷却至室溫，加 入饱和化Cl〇4水溶液，有栋红色沉淀析出。抽滤干燥得到粗产品，再经过硅胶柱色谱分离提 纯，用V(乙腊）：V(水）：V(饱和KN03水溶液）：V(氨水）=40 : 5 : 1 : 0. 5混 合溶液洗脱，旋蒸除去大部分洗脱液后，加入饱和化Cl〇4水溶液使得配合物析出，抽滤干燥 后乙腊/乙酸重结晶，得到目标产物。
[0015] 配制化itton-Robinson(简称BR)缓冲溶液，酸碱滴定在该缓冲溶液中进行。配 制3. 75X 10 6mol/L的配合物待测液，分成两份，一份用浓硫酸调节抑，测定抑=0. 2-2. 0 的紫外可见吸收和发射光谱，另一份用浓氨氧化钢溶液调节pH，测定pH= 2.0-7. 0的紫外 可见吸收和发射光谱（Aex=AMwn。每间隔0.2个抑测定一个数据，再根据不同抑时的 紫外可见吸收光谱505nm吸光度和发射光谱的积分强度，计算出发光量子效率，绘制标准 工作曲线。
[0016] 进而，通过测定未知水样的紫外可见吸收光谱和发射光谱，计算出发光量子效率 与标准工作曲线作对比，从而得到未知水样的抑值。
[0017] 与现有技术相比，本发明的优势在于：
[0018] 本发明所制备的双核钉配合物结构稳定，具有一定的水溶性，并具有近红外发光 的性质。该配合物具有=个咪挫环，基态和激发态的性质会随着咪挫基团的质子化或去质 子化而改变，对于外部抑的变化表现出明显的光谱响应，使得紫外可见吸收光谱和发射光 谱强度增强或减弱，W及吸收峰位置和发射峰位置发生移动，并且该化合物为近红外发光， 绘制不同抑时的发光量子效率作为标准工作曲线，用于检测水样的抑，简单方便，易于操 作，并且保证了准确性。
【附图说明】
[001引图1是配合物[(bpy) 2脚化1)Ru化。)](Cl〇4) 4的制备方法及结构。
[0020] 图2是配合物[(bpy) 2化1化1)Ru化。)](Cl〇4) 4的质子化/去质子化过程。
[002。图3(a)是配合物的BR溶液化75 iiM)在抑=0. 2-2. 4时不同抑下的紫外可见 吸收光谱图，插图是吸收值随抑的变化；图3(b)是配合物的BR溶液化75iiM)在抑= 2. 4-8. 0时的紫外可见吸收光谱图，插图是吸收值随抑的变化；图3(C)是配合物的BR溶 液化75 iiM)在抑=8.0-11. 4时的紫外可见吸收光谱图，插图是吸收值随抑的变化。 [002引图4 (a)是配合物的BR溶液化75 y M)在抑=0. 2-3. 8时不同抑下的发射光谱 图，插图是发射峰强度随抑的变化；图4化）是配合物的BR溶液化75 y M)在抑=3. 8-7. 4 时的发射光谱图，插图是发射峰强度随pH的变化。
[002引图5为发光量子效率随抑的变化曲线，即标准工作曲线。
【具体实施方式】
[0024] 下面通过实施例对本发明进一步说明。
[00幼实施例1 :配合物[(bpy) 2脚化1)Ru化L2) ] (Cl〇4) 4的制备步骤：
[0026] (1)配体 按照文献[Addison, A. W. ;Burke，P. J. Heterocycl. Chem. 1981，18， 803-805.]合成。
[0027] 似邮化L2)化]是RuCls?3&0和配体HzL2按照1:1摩尔比在乙醇中回流加 热制得。
[0028]做配体化1 和[Ru化py) 2化1] (Cl〇4)2按照文献[Zheng，Z.B. ;Duan，Z.M. ;Zhang， J. M. ;Wang，K. Z. Chromogenic and fIuorogenic sensing properties toward cations 过nd过nions by过terpyridine/phenylimid过zo[4,5-f]phen过nthroline hybrid. Sensors Actuators B 2012,169,312和Ze-Bao Zheng，Zhi-Ming Duan，Ying-Ying Ma，Ke-Zhi Wang，HighlySensit