专利名称：一种新型树枝状荧光化学传感器的制备方法及应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新型树枝状荧光化学传感器的制备方法及其在测定中的应用， 特别涉及一种对Fe3+具有特异性的荧光化学传感器的制备方法及应用，属于分析测试领 域。
背景技术：
化学传感器以光学或电子传导元素作为识别单元，已经在探测特定物质的分析 技术中得到广泛的应用。在众多的传感器中，荧光传感器以其灵敏性高、使用方便等优 点备受人们的关注，近年来的到迅速的发展。树枝状荧光化学传感器是将荧光染料引入 树枝状化合物端基的一类化合物，其具有特定的空间、立体的结构，具有良好的稳定性 及光谱特征。
随着超分子化学的发展，分子识别在合成化学、生命科学、分析化学、信息科 学及材料科学中起着越来越重要的作用。分子识别是指分子之间(主体与客体或称之为 受体与底物)靠非共价键力的选择性结合并产生某种特定功能的过程。为了使分子识别 所包含的信息简单而有效地向外传递，可通过巧妙设计的分子器件所发出的光学信号来 表达这种信息。由于荧光检测技术具有方便快捷、灵敏度高、选择性好等优点，大量 的工作集中于设计并合成能够将分子识别事件通过分子的荧光信号有效表达复杂荧光分 子，这些分子也就是所谓的荧光化学传感器(fluorescent chemosensOT)。荧光化学传感器 技术在农业、工业和生物环境参数检测中起着十分重要的作用，是现代信息科学技术中 的一个重要领域，是捕捉信息的主要手段。
而识别铁离子的荧光化学传感器，在生物化学和分析化学研究中也具有重要意 义。铁是血红蛋白、肌球蛋白和细胞色素中的重要成分，能传递氧，又能促进脂肪氧 化，是人体必需的微量金属元素之一。研究表明，缺铁会引起缺铁性贫血、溶血性贫血 和再生障碍性贫血，缺铁性贫血使人四肢无力、气喘，据世界卫生组织调查，缺铁性贫 血几乎遍及全球，占世界人口 10% 20%，为此，各国政府部门非常重视，采取了不少 有效措施以改善国民的摄铁的环境，如在人们日常必需的食品中添加微量铁。所以说， 准确快速检测各种食品、水中和生理样品中铁离子的含量非常重要。采用荧光化学传感 器识别Fe3+近年来在文献中有所报道。例如，(1) Shinhyo Bae, Jinsung Tae(Tetrahedron Letters, 2007，48，5389-5392)和(2)彭文毫等(化学试剂，2009，31(6)，427 430) 都报道了合成新的荧光化学传感器识别Fe3+。在(1)的报道中，只是对罗丹明B进行水 合胼的简单改性，其选择性比较高，但灵敏度不甚理想；在( 报道中，荧光化学传感 器的设计合成涉及的合成原料价格较高、反应步骤多和反应后处理复杂等问题。以合成 荧光化学传感器来识别Fe3+的专利还未见报道。而本发明所涉及的合成一种新型的树枝 状荧光化学传感器，所用的原料易得价格便宜、合成方法简单、反应条件容易控制，经 过简单的处理后处理就能得到高纯的产物，产物的识别位点多，量子产率高，因此，其 灵敏度高、选择性好，因而可以作为新型荧光化学传感器的筛选。发明内容
本发明的目的之一是提供一种树枝状荧光化学传感器的制备方法和对Fe3+识别 检测方法。
树枝状荧光化学传感器以罗丹明B酰胼为荧光活性点与树枝状化合物连接其结 构式为
权利要求
1. 一种树枝状荧光化学传感器，其特征在于，分子结构式如下
2.根据权利要求1所述的树枝状荧光化学传感器合成方法，其特征在于，包括如下步骤(1)罗丹明B酰胼(RBH)的合成在反应器中加入罗丹明B，以10倍乙醇溶解，逐 滴加入水合胼，按罗丹明B:水合胼的摩尔比为1 (18 22)比例加入，常温下用力振 荡。将该混合物加热回流搅拌2 4h。蒸去溶剂乙醇，冷却至室温，并静置30min。用 Imol · IZ1HCl溶解，再用Imol · L4NaOH溶液调到pH约为7，振荡，静置，有砖红色 沉淀析出，减压过滤，用蒸馏水洗涤多次，干燥，得到罗丹明B酰胼。(2)化合物1的合成将氨基乙醛二甲基缩醛于反应器中加入甲醇溶解，搅拌均 勻，加入丙烯酸甲酯，(加入量按如下组成质量百分比加入，氨基乙醛二甲基缩醛6 10%；甲醇75 85%;丙烯酸甲酯20 30%)，加入完毕后，在55 65°C的温度 下反应24 30h，减压蒸除溶剂，对残留物进行柱层析(展开剂用石油醚)分离，得到化 合物1。(3)化合物2的合成取化合物1于反应器中加入甲醇溶解，搅拌均勻，加入乙二 胺，(加入量按如下组成质量百分比加入，化合物1 5 8% ；甲醇75 90% ；乙二 胺8 12%)，加入完毕后，搅拌均勻，在氩气保护下，避光反应48 56h，减压蒸溜 除去过量的乙二胺，得到第一代树枝状化合物2。(4)树枝状荧光化学传感器的合成取化合物2于反应器中加入甲醇溶解，搅拌均 勻，加入罗丹明B酰胼，(加入量按如下组成质量百分比加入，化合物2: 1.0 3.0%; 4-轻基苯甲酸3.0 8.0% ；甲醇85 95% ；罗丹明B酰胼0.8 2.0% )，加入 完毕后，搅拌均勻，在氩气保护下，避光反应48 58h，过滤洗涤，得到树枝状荧光化 学传感器。
3.根据权利要求1所述的树枝状荧光化学传感器合成方法，其特征在于，所述的分离 采用葡聚糖凝胶色层柱，石油醚为展开剂。
4.根据权利要求1所述的树枝状荧光化学传感器合成方法，其特征在于，所述化合物 2的合成，氩气保护。
5.根据权利要求1所述的树枝状荧光化学传感器的检测方法，其特征在于传感Fe3+ 时，采用荧光方法检测，其具体方法的步骤如下(1)将树枝状荧光化学传感器用乙醇配成1.0X KT5m0I · L—1的溶液；用O.lmol · L1 的三羟甲基氨基甲烷(Tris)溶液与适量O.lmol · L1的HCl溶液配成pH为7.2的缓冲溶 液，将上述两种溶液按体积比1 2混合，得到溶液A。(2)用移液管移取上述溶液3.00mL于IOmL的比色管中，依次分别加入1 10μ g Fe3+的标准溶液，用乙醇+水(V/V=l 5)稀释至刻度，摇勻，放置15min后，于 580nm处进行荧光强度的测定，荧光强度随Fe3+浓度增大而逐渐增强。(3)样品中Fe3+的测定，是将样品处理成溶液按步骤(2)进行。
全文摘要
本发明公开了一种树枝状荧光化学传感器的制备方法及用于样品中Fe3+的检测方法。主要技术特征是首先由氨基乙醛二甲基缩醛，丙烯酸甲酯，乙二胺在甲醇介质中，氩气保护，在55～65℃的温度下反应24～30h，得树枝状化合物，再以4-羟基苯甲醛为交联剂使树枝状化合物与罗丹明B酰肼在甲醇介质中，氩气保护下，室温、避光反应48～58h，过滤洗涤，得树枝状荧光化学传感器。在pH值6.8～7.5的Tris-HCl缓冲溶液中，在乙醇+水的介质中，利用荧光光度计测定各种样品中Fe3+含量。其线性范围是0～10.0μg·mL-1，检出限为0.026μg·mL-1，其灵敏性和选择性在分析化学中具有重要价值。
文档编号C07D491/107GK102020985SQ20101029377
公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月28日 优先权日2010年9月28日
发明者张瑾, 李慧芝, 裴梅山, 许崇娟 申请人:济南大学