一种基于邻氨基吡啶腈化合物的金离子荧光探针及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种检测金离子的对称邻氨基吡啶腈化合物荧光探针及其制备方法，所述的邻氨基吡啶腈化合物的结构式为Ⅰ，，其制备方法为：萘甲醛、丙二腈、氨水三组分在以甲醇-水混合溶剂存在下，50℃下一锅法搅拌合成。反应3～5小时后，过滤、重结晶即可得到。本发明所述的荧光探针制备过程简单，稳定性好，对金离子具有高度选择性，抗其他金属离子干扰能力强；响应快，灵敏度好，检测限为39.4ug/ml符合国家检测标准，是一种理想的可用于金矿、金离子现场检测的荧光探针。
【专利说明】一种基于邻氨基吡啶腈化合物的金离子荧光探针及其制备方法
(—)【技术领域】
[0001]本发明属于荧光探针及其制备领域，特别涉及一种用来检测金离子含量的对称邻氨基吡啶腈化合物荧光探针及其制备方法。
(二)【背景技术】
[0002]金是一种广受欢迎的贵金属，很多世纪以来一直被用作货币，有上千年的历史。近年来，金在食品添加剂、医疗、电子工业等方面也逐步显示着越来越重要的应用(Nat.Nanotechnol.，2008，3，168-173.；Nano lett.，2013，13，6275-6280.)。由于金优异的电传导性、抗氧化性等特点，使其在电子工业等方面也有着重要的应用:在通讯设备、航天器、喷射机引擎等方面，金被用来作为电子测量仪器接头的镀金，来防止氧化；同时，金或金的合金也被用于扫描电子显微镜中用于增加对样本位置及其表面形状的测量精确度及增加图像的空间分辨率；金也是电磁辐射的优良反射体:可被用作人造卫星、保暖救生衣的红外线保护面层、太空人的头盔及电子战机如EA-6式电子作战机的保护层。
[0003]在远古时期，金从地质上较易获得，但自从1910年以来发现的矿藏的75%已经被开采，剩余金矿的含量更低，金矿的探测较为困难。因此，基于金优异的性能和广泛的应用范围，发展快速有效的方法来定性、定量检测矿藏中金含量的技术是很有必要的。
[0004]目前岩金矿石中金含量的探测方法包括原子吸收光谱(AAS)、电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)、电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-MS)(黄金，2009,2(30):43-45.)、表面等离子体共振、X射线荧光分析技术(XRF)等。目前对于金矿中可开采的金品位为0.3g/t,金矿定量测定中通用的金标准溶液浓度为100ng/ml。符合该检测标准的方法，大多需要大型仪器，成本较高，步骤繁琐，且易受其他金属离子等的干扰。而荧光探针因具有选择性好、灵敏度高、成本低、易操作、响应快、可实现原位检测等优点，在金属离子识别领域受到高度重视(化学进展，2008，20(09):1385-1390.)非常适合应用于金矿的勘探。
[0005]荧光分子探针由发光基团和识别基团组成。邻氨基吡啶腈类化合物是一类重要的含氮杂环化合物，一方面分子内的共轭平面结构赋予该分子具有较强的η - η *跃迁吸收(Adv.Mat.，2014，24 (17): 2357-2361.；Nat.Method.，2005，2:845-850.);另一方面分子所具有两组对称的邻氨基腈取代基，它们的推拉电子效应增强了分子内的电荷转移能力，是很好的助色基团(Angew.Chem.1nt.Ed.2004，13 (36): 4785-4788.);同时，在分析化学中，含有氰基、氨基等识别基团的化合物也常被用来检测、鉴别某些金属离子(化学学报，2008，66 (I):103-107.;徐州师范大学学报，2009，27 (I):80-83.;中国科学，2014，44(3):381-388.):周艳梅等研究了 2，6-二氨基吡啶衍生物作为荧光探针在过渡金属Cu2+离子识别中的应用(光谱学与光谱分析，2007, 12:2518-2522.)。但以2，6- 二氨基-3，5- 二氰基吡啶衍生物为荧光探针的研究未见文献报道，同时关于金离子识别的荧光探针也未见文献 报道。[0006]综上所述，金在人类生产、生活中起着重要的作用，而现有的金勘探方法普遍存在成本较高、步骤繁琐等不足。因此，建立金矿的勘探、金含量的定量、定性分析技术显得尤为重要。为此，本发明提供了一种金离子荧光探针及其制备方法，该金离子荧光探针以萘环为荧光基团，对称邻氨基腈吡啶环为识别基团和助色基团，该荧光探针采用三组分一锅法合成，金离子的检测限为39.4ug/mL，符合国家对金矿的检测范围。具有原料廉价、易得，无需催化剂，反应条件温和，操作简便，原子经济，收率高的特点。该荧光探针可用于金离子的快速检测，选择性好，抗其他金属离子干扰能力强，是一种理想的可用于金离子现场检测的传感分子。
(三)
【发明内容】
[0007]本发明所述的一种金离子荧光探针，该荧光探针是以萘环为发光基团，对称邻氨基腈吡啶环为识别基团和助色基团，其结构式(I )为:
[0008]
【权利要求】
1.一种基于邻氨基吡啶腈化合物的金离子荧光探针及其制备方法，其特征在于:所述荧光探针的结构式为:
2.根据权利要求1所述的一种基于邻氨基吡啶腈化合物的金离子荧光探针及其制备方法，其特征在于该荧光探针可用来识别金离子。
3.根据权利要求1所述的一种基于邻氨基吡啶腈化合物的金离子荧光探针及其制备方法，其特征在于该荧光探针是以萘环为发光基团，对称的邻氨基腈吡啶环为金离子识别基团和助色基团。
4.根据权利要求1所述的一种基于邻氨基吡啶腈化合物的金离子荧光探针，其制备方法包括:
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于:所述步骤⑴中的溶剂为甲醇:水=6:1。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于:所述步骤(1)中TLC检测所用展开剂为二氯甲烷:甲醇:三乙胺=30:3:1。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于:所述步骤(3)中提纯方法为重结晶提纯，重结晶溶剂为甲醇。
【文档编号】C09K11/06GK103965893SQ201410227800
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月27日 优先权日:2014年5月27日
【发明者】李加荣, 杨俊娟, 史大昕, 张奇 申请人:北京理工大学