高选择性肼比率荧光探针及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及4-溴丁酸酯萘酰亚胺类化合物作为肼比率荧光探针的制备方法及对 肼高选择性识别的应用。
【背景技术】
[0002] 肼（NH2NH2)作为一个重要的工业化学品，在很多领域得到广泛的应用，如医药、乳 化剂，染料和纺织，军事、航空航天、工农业涉及的催化剂、腐蚀抑制剂和农药。肼具有易燃、 易爆的特点，因为在火箭推进系统中作为高能燃料而非常出名。肼具有较强的还原能力，也 应用于金属的防腐蚀。在提取领域，肼也可作为植物生长调节剂。在制药领域，肼作为抗 菌药物。然而，肼也具有毒理性，随着肼在各个领域中的广泛应用，在生产、使用、运输及处 置过程中很容易引起环境污染。肼容易被皮肤吸收、口腔吸入，这可能导致基因突变和癌 症。近年来，发现肼对肺、肾脏、肝脏和中枢神经系统具有很严重的破坏性。美国环境保护 署（EPA)提出，肼会提高啮齿类动物的肺癌、鼻炎，以及肝肿瘤的发病率。肼已被美国环保 署和世界卫生组织列为人类一个潜在的致癌物质，并且建议较低的阈限值（TLV)lOppb。很 多国家在饮用水中严格管制肼的浓度，要求在低的微摩尔水平。因此，开发高选择灵敏检测 肼的方法是必要的。
[0003] 用于检测肼的传统分析技术包括库仑滴定法、电位滴定法、比色法、色谱法、电化 学以及化学发光方法。近年来，荧光法因其具有高的选择性和灵敏度、操作简单、费用低、以 及实时检测的特点，已被广泛用于各种分析物的检测。虽然用于检测肼的荧光探针已有所 报道，但它们大多都是基于单波长强度下荧光强度的变化来实现定性和定量分析的，这样 的检测方法易于受到探针的分布情况、检测环境以及仪器的稳定性等因素的影响。然而基 于双波长强度比值的变化来实现目标物的定性和定量分析能够有效避免以上因素的干扰。 因此，制备高选择灵敏分析肼的比率荧光探针是本发明的创新之处。
【发明内容】
[0004] 本领域急需一种制备简单的高选择肼比率荧光探针，从而能够有效检测肼。为此， 本发明合成了一类新颖的肼比率荧光探针，其合成简单、稳定性高、和/或选择性高，和/或 能够识别餅。
[0005] 具体而言，本发明提供了一种肼比率荧光探针，其为4-溴丁酸酯萘酰亚胺类化合 物。
[0006] 本发明还提供了肼比率荧光探针的制备方法，其是通过将相应的4-羟基萘酰亚 胺类化合物与4-溴丁酸反应制得。
[0007] 在本发明的肼比率荧光探针的制备方法中，反应温度是10~120°C;反应时间是 lh~12h;4_羟基萘酰亚胺类化合物与4-溴丁酸的摩尔比为约1 :1至1 :6。
[0008] 本发明的肼比率荧光探针可与肼进行作用，产生荧光光谱的变化，从而实现对肼 的定性和定量检测。
[0009] 具体而言，本发明的肼比率荧光探针分别与其他分析物进行作用均不能导致荧光 光谱的明显改变，从而实现对肼的选择性识别，进而可任选地用于排除其他分析物的存在 对肼的定性和定量测定的干扰。
[0010] 可选择地，本发明的肼比率荧光探针的稳定性好，进而能够长期保存使用。
[0011] 进一步的，本发明的肼比率荧光探针是高选择肼比率荧光探针，且合成简单，有利 于商业化的推广应用。
【附图说明】
[0012] 图1是不同浓度肼（0~100μM)对探针（5μM)荧光光谱的影响。
[0013] 图2是不同分析物（50μΜ)对探针（5μΜ)荧光光谱的影响。
[0014] 图3是不同分析物（50μΜ)对探针（5μΜ)荧光光谱法定量分析肼（50μΜ)的影 响。
[0015] 图4是探针（5μΜ)对100μΜ浓度肼响应时间的测试结果。
【具体实施方式】：
[0016] 本发明提出了上述高选择性肼比率荧光探针的合成路线、方法及其光谱性能。
[0017] 本发明的肼比率荧光探针是一类4-溴丁酸酯萘酰亚胺类化合物，其具有以下结 构通式
[0018]
[0019] 上式中：&，R2, R3, R4, R5,&为氢原子，直链或支链烷基，直链或支链烷氧基，磺酸 基，酯基，羧基；&，R2,R3,R4,R5,R6可以相同或不同。
[0020] 该类肼比率荧光探针的合成路线和方法如下：
[0022] 本发明的高选择性识别肼比率荧光探针的显著特征是能够高选择性地识别肼，和 /或在其他高浓度分析物的存在下能够准确对肼进行定性和定量分析。重要的是，本发明的 肼比率荧光探针还能够用比率荧光法进行定性和定量分析。
[0023] 下面将通过借助以下实施例来更详细地说明本发明。以下实施例仅是说明性的， 应该明白，本发明并不受下述实施例的限制。
[0024] 实施例1
[0025]
[0026](方案 1)将 4-羟基-1，8-萘酰亚胺（269mg，1.Ommol)、4_ 溴丁酸（166mg， 1.0mmol)、4-二甲氨基吡啶（122mg，1.0mmol)和二环己基碳二亚胺（412mg，2.0mmol)溶于 20mL干燥的二氯甲烷中，室温反应6h后，减压蒸发得到粗产品，然后使用二氯甲烷进行柱 色谱分离，得到淡黄色纯净产品179mg，产率为43 %。
[0027](方案 2)将 4-羟基-1，8-萘酰亚胺（269mg，1.Ommol)、4_ 溴丁酸（332mg， 2. 0mmol)、4_二甲氛基吡啶（244mg，2.Ommol)和二环己基碳二亚胺（618mg，3.Ommol)溶于 20mL干燥的二氯甲烷中，室温反应6h后，减压蒸发得到粗产品，然后使用二氯甲烷进行柱 色谱分离，得到淡黄色纯净产品283mg，产率为68 %。
[0028](方案 3)将 4-羟基-1，8-萘酰亚胺（269mg，1. Ommol)、4_ 溴丁酸（498mg， 3.0_31)、4-二甲氨基吡啶（36611^，3.0_31)和二环己基碳二亚胺（92711^，4.5_31)溶于 25mL干燥的二氯甲烷中，室温反应6h后，减压蒸发得到粗产品，然后使用二氯甲烷进行柱 色谱分离，得到淡黄色纯净产品338mg，产率为81 %。
[0029](方案 4)将 4-羟基-1，8-萘酰亚胺（269mg，1.Ommol)、4_ 溴丁酸（498mg， 3.0_31)、4-二甲氨基吡啶（36611^，3.0_31)和二环己基碳二亚胺（92711^，4.5_31)溶于 25mL干燥的二氯甲烷中，室温反应12h后，减压蒸发得到粗产品，然后使用二氯甲烷进行柱 色谱分离，得到淡黄色纯净产品367mg，产率为88 %。