一种苯并咪唑喹啉衍生物，制备方法及其应用
【技术领域】
[0001 ]本发明属于分析化学技术领域，设及一种苯并咪挫哇嘟衍生物及其合成方法，并 将其应用于铜离子巧光剂上。
【背景技术】
[0002] 铜是生命有机体中的一种重要的过渡金属元素，是30多种酶的活性成分，在生命 体的新陈代谢中起到十分重要的作用。在生物体内，铜主要WCu2+的形式存在。Cu2+在人体 中的含量过多或者过少，都会引起很多疾病，例如阿尔茨海默氏症、帕金森氏病、Menkes氏 综合症、威尔逊氏综合症等，危害人体健康。铜对低等生物和农作物毒性较大，其浓度大于 0.1~0.2mg/L(约化M)可使鱼类致死。世界卫生组织规定，考虑到其毒性，1.5mg/L(约25山〇 作为铜离子在饮用水中允许的最大浓度。我国地表水环境质量标准(GB38382002)规定，I类 水域铜离子的标准限值为〇.〇lmg/L，II-V类水域铜离子的标准限值为Img/L。饮用水的标准 规定，铜离子的含量不得超过20yM。
[0003] 目前用于检测铜离子的仪器和方法有原子吸收分光光度法(AAS)、电感禪合等离 子体-原子发射光谱法(ICP-AES)、电感禪合等离子体质谱分析(ICP-MS)和原子巧光光谱分 析(AFS)等。但是，现有常规检测方法由于需要昂贵的大型仪器，复杂的样品前处理过程，W 及专业技术人员专业的操作。因此，存在检样慢，不适用于现场检测或大规模推广应用。发 展成本低廉、操作简便、选择性好、灵敏度高、响应速度快、检测限低的二价铜离子的检测方 法仍是一个挑战性的任务。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种苯并咪挫哇嘟衍生物，该衍生物的结构式如下：
[0005]
[0006] 该苯并咪挫哇嘟衍生物，进一步优选为2-(4-N，N-二取代苯乙締基)-8-( IH-苯并 咪挫)哇嘟，具体结构式如下：
[0007]
[000引本发明的另一目的在于提供一种苯并咪挫哇嘟衍生物的制备方法，包括如步骤：
[0009] (1)2-甲基哇嘟-8-簇酸和邻苯二胺，多聚憐酸混合后，揽拌回流反应4小时W上， 经分离、纯化后，得到中间体(1)，即，2-甲基苯并咪挫)哇嘟；
[0010] (2)将中间体I和取代醒溶于极性溶剂中，加入赃晚和催化剂，隔绝空气，揽拌回流 5小时W上，固体析出，抽滤，甲醇水溶液重结晶，抽滤得到苯并咪挫哇嘟衍生物;具体的反 应式如下?
[0011]
[001^ 步骤（1)中，2-甲基哇嘟-8-簇酸和邻苯二胺的摩尔比为1:1.1;步骤(2)中中间体I 和取代醒的摩尔比为1:1。
[0013] 步骤（1)中，揽拌回流反应6小时;所述的分离步骤是将反应液加入到盛有大量水 的容器中，用碱调pH为中性，揽拌，固体析出后抽滤即可完成分离步骤，其中碱为氨水;所述 的纯化步骤是将分离后的固体在二氯甲烧与石油酸的洗脱液中洗脱。
[0014] 其中，二氯甲烧与石油酸的体积比为0-1:3-100;所述的洗脱液还可W为乙酸乙醋 与石油酸的混合液，其中，乙酸乙醋与石油酸的体积比为0-1:3-100。
[0015] 所述的纯化步骤还可W为将分离后的固体用醇的水溶液重结晶，醇的水溶液为体 积浓度为20-80%的乙醇水溶液。
[0016] 步骤(2)中，所述的取代醒为对位氨基、对位伯胺基或对位仲胺基取代的苯甲醒， 结构式3
R、Rl为氨原子或Cn出n+l或杂原子取代的控基。
[0017]所述的步骤(2)中，赃晚还包括化晚或N，N-二甲基化晚的有机碱或碳酸钢、碳酸钟 的无机碱;所述的催化剂包括乙酸、乙酸酢或硫酸。
[0018] 本发明的又一目的在于苯并咪挫哇嘟衍生物在铜离子化显色指示剂上的应用。
[0019] 本发明的苯并咪挫哇嘟衍生物铜离子巧光探针，该探针与铜离子有很好的络合作 用，响应快。铜离子存在时，裸眼观察到溶液迅速从无色变成黄色，且紫外可见吸收光谱上 的418nm处吸收峰减弱，在55化m处出现已新的吸收峰且随着铜离子浓度的增加逐渐增强。 在巧光发射光谱中，随着铜离子浓度的增加，巧光强度逐渐降低。它对其他金属离子(Zn 2+, Cr3%Fe3+，Cd2+，Mn2%Hg2+，Fe2+，Pb2+，Ba2+，Ag+)的抗干扰能力强，适用抑范围为弱醇性到中 性，是一种高效的Cu 2+显色指示剂;该Cu2+显色指示剂对Cu2+的响应时间在20s，最低检测限 为2.82X1(TVo1/L。故本探针即可制备成检测试纸等裸眼即可对铜离子检测，也可用于紫 夕h可见光分光光度法对铜离子检测，还可用于巧光分光光度计法对铜离子的痕量检测。
[0020] 本发明的制备方法具有合成工艺简单、收率高、纯度高、成本低廉、操作简便优点。
[0021] 与现有技术相比本发明的优点：本发明的铜离子光谱探针合成方法简单，易于生 产；与铜离子络合作用很强，对铜离子选择性好，响应快，灵敏度高;检测方法多样，并且检 测过程简单、快速、结果准确，应用前景广泛等优点，可用于复杂样品的实时和快速测量，也 能用于不同来源的样品微/痕量Cu2+的定性、定量检测。
【附图说明】
[0022] 图1为实施例1所制备的BMQS的核磁共振氨谱。
[0023] 图2为实施例1所制备的BMQS的紫外可见吸收光谱。
[0024] 图3为实施例1所制备的BMQS的巧光光谱。
[0025] 图4为实施例1所制备的BMQS溶液及加入铜离子后的溶液颜色变化，A为自然光下； B为紫外灯下。
[0026] 图5为实施例1所制备的BMQS检测铜离子的吸收光谱。
[0027] 图6为实施例1所制备的BMQS检测铜离子的巧光光谱。
[00%]图7为实施例1所制备的BMQS及其检测铜离子的吸收光谱。
[0029] 图8为实施例1所制备的BMQS及其检测铜离子的巧光光谱。
[0030] 图9为实施例1所制备的BMQS对各种金属离子选择性测试的紫外吸收光谱。
[0031] 图10为实施例1所制备的BMQS在其它离子时对铜离子测定影响的紫外吸收光谱。
[0032] 图11为实施例1所制备的BMQS紫外吸收比率(A550/A418)随Cu化浓度变化线性关 系图。
【具体实施方式】
[0033] 实施例1
[0034] (A)制备2-甲基-8-( 2-苯并咪挫基)哇嘟（1)
[0035] 2-甲基哇嘟-8-簇酸（4.8620旨，26111〇1)、倍当量的邻苯二胺（3.0888,28.6111〇1)和多 聚憐酸(26.3562,78mol)混合后，揽拌回流6小时W上，冷却后，将反应液加入到盛有大量水 的烧杯中，用氨水调抑为中性，揽拌，有固体析出，抽滤，60%乙醇重结晶，产率70.54%，烙 点 173.5~174.3°C。核磁共振图谱氨谱IH NMR(400MHz，CDC13):S:13.72(br，lH)，9.11(d, lH),8.16(d,lH),7.86(d,2H),