专利名称：一种以苊并吡嗪为母体的高灵敏极性荧光探针、制备及应用的制作方法
技术领域：
本发明属于荧光检测应用领域，具体涉及一类以苊并吡嗪为母体的极性荧光探针，以及在环境检测中的应用。
背景技术：
有机溶剂中的水含量对有机化学反应通 常具有很大影响，甚至会决定反应的产物、产率及选择性，因此对有机溶剂中水含量的检测具有重要意义。尤其在无水无氧实验中，水含量直接决定实验的成败，四氢呋喃和1，4_ 二氧六环是无水无氧实验中常用到的溶齐U，因此检测它们的含水量显得尤为重要。荧光光谱法在离子识别、小分子检测和生物过程(例如蛋白质折叠、蛋白质之间的相互作用以及磷酸化作用)等生物化学研究中是一个非常重要的工具。对环境敏感的荧光团是一类特殊的发色团，它们的光谱性能随着周围环境的物理化学特性的变化而改变。特别有意义的是溶剂化变色荧光探针，它们对局部环境的极性敏感，如2-丙酰基-6- 二甲胺萘(PRODAN)，4-二甲胺邻苯二甲酰亚胺(4-DMAP)和4-氨基-1，8-萘二甲酰亚胺衍生物。通常这些分子在水溶液中荧光量子产率很低，而在非极性溶剂中或与蛋白质或细胞膜的疏水位点结合后荧光变得很强。因此利用此类荧光探针对环境中的微量水进行检测是比较方便的方法。由于基态和最低单线态激发态的高度对称，未取代的芳香烃对环境不敏感。芳环上的给电子基团和吸电子基团使得最低能量的激发态具有显著的电荷转移特性。通常，极性荧光探针在同一芳环体系里连有一个供电基团和一个吸电基团，适当增大这两种基团的距离可以使得探针对极性的灵敏度增高。以萘为母体并带有氨基取代基的荧光团，因其对溶剂效应的高灵敏度，备受关注，例如6-N，N- 二甲胺-2，3-萘二甲酰亚胺^DMN)、6-氯-2，
3-萘二甲酰亚胺、I-甲氨基-5-氰基萘。基于此，本发明设计并合成了一类以苊并吡嗪为母体，脂肪胺为供电子基，氰基为吸电子基的极性荧光探针，并成功地检测了四氢呋喃和1，
4-二氧六环中的水含量。
发明内容
本发明的目的是为了检测有机溶剂中的微量水，特别是四氢呋喃和1，4_ 二氧六环中微量水含量，发明一种高灵敏度的极性荧光探针。实现本发明目的的技术解决方案为本发明的一类以苊并吡嗪为母体，脂肪胺为供电子基，氰基为吸电子基，形成推拉电子大平面共轭体系的极性荧光探针，具有以下结构通式
权利要求
1.一种以苊并吡嗪为母体的高灵敏极性荧光探针，其特征在于所述的荧光探针为以苊并吡嗪为母体，脂肪胺为供电子基，氰基为吸电子基的极性荧光探针，具有以下结构通式
2.根据权利要求I所述的以苊并吡嗪为母体的高灵敏极性荧光探针，其特征在于所述的荧光探针按以下步骤制备 步骤一、5-溴苊醌(2)的合成将苊醌和液溴加热搅拌，停止反应后用亚硫酸氢钠水溶液水洗后过滤，并重结晶； 步骤二、3-溴-苊并吡嗪_8，9 二腈(3)的合成将5-溴苊醌和二氨基马来腈加到冰醋酸中，加热搅拌，停止反应后冷却，倒入水中，过滤，干燥后硅胶柱分离提纯； 步骤三、3-胺基-苊并吡嗪-8，9 二腈(4)的合成往3-溴-苊并吡嗪-8，9 二腈的乙二醇单甲醚溶液中逐滴加入脂肪胺，Ar保护下加热回流，停止反应后蒸除乙二醇单甲醚，然后硅胶柱分离提纯。
3.根据权利要求I或2所述的以苊并吡嗪为母体的高灵敏极性荧光探针，其特征在于步骤一中所述的液溴与苊醌的摩尔比为4 5:1，所述的反应温度为60 70°C，反应时间为2 3h。
4.根据权利要求I或2所述的以苊并吡嗪为母体的高灵敏极性荧光探针，其特征在于步骤二中所述的二氨基马来腈与5-溴苊醌的摩尔比为I 2:1，所述的反应温度为116 118°C，反应时间为2 4h。
5.根据权利要求I或2所述的以苊并吡嗪为母体的高灵敏极性荧光探针，其特征在于步骤三中所述的加热温度为124 126°C，反应时间为I 3h，所述的3-溴-苊并吡嗪-8，9 二腈与脂肪胺的摩尔比为I :4 6，所述的脂肪胺为甲胺、乙胺、正丙胺或正丁胺。
6.一种以苊并吡嗪为母体的高灵敏极性荧光探针的制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤 步骤一、5-溴苊醌(2)的合成将苊醌和液溴加热搅拌，停止反应后用亚硫酸氢钠水溶液水洗后过滤，并重结晶； 步骤二、3-溴-苊并吡嗪_8，9 二腈(3)的合成将5-溴苊醌和二氨基马来腈加到冰醋酸中，加热搅拌，停止反应后冷却，倒入水中，过滤，干燥后硅胶柱分离提纯； 步骤三、3-胺基-苊并吡嗪-8，9 二腈(4)的合成往3-溴-苊并吡嗪-8，9 二腈的乙二醇单甲醚溶液中逐滴加入脂肪胺，Ar保护下加热回流，停止反应后蒸除乙二醇单甲醚，然后硅胶柱分离提纯。
7.根据权利要求6所述的以苊并吡嗪为母体的高灵敏极性荧光探针的制备方法，其特征在于步骤一中所述的液溴与苊醌的摩尔比为4 5:1，所述的反应温度为60 70°C，反应时间为2 3h ; 步骤二中所述的二氨基马来腈与5-溴苊醌的摩尔比为I 2:1，所述的反应温度为.116 118°C，反应时间为2 4h ; 步骤三中所述的加热温度为124 126°C，反应时间为I 3h，所述的3-溴-苊并吡嗪-8，9 二腈与脂肪胺的摩尔比为I :4 6，所述的脂肪胺为甲胺、乙胺、正丙胺或正丁胺。
8.将权利要求I所述的以苊并吡嗪为母体的高灵敏极性荧光探针应用在测定四氢呋喃或1，4- 二氧六环的微量水含量中。
全文摘要
本发明涉及到荧光探针应用领域中一类对环境敏感的苊并吡嗪类化合物，其特点是一端以柔性侧链的氨基直链为供电子基团，另一端以两个氰基为吸电子基团，形成推拉电子大平面共轭体系。这类化合物具有很强的偶极矩，使其产生独特的光物理化学性能。该类化合物对环境的极性极其敏感，可用于有机溶剂中微量水的检测，例如测定四氢呋喃、1,4-二氧六环中的微量水含量。
文档编号G01N21/64GK102634333SQ20121009599
公开日2012年8月15日 申请日期2012年4月1日 优先权日2012年4月1日
发明者崔京南, 徐兆超, 杨翠翠, 邹春燕, 高灵芝 申请人:大连理工常熟研究院有限公司