本发明涉及的是化学分析检测技术领域，具体涉及一种反应型pH值分子探针的制备方法和该分子在检测pH值方面的应用。
背景技术：
化学反应的进行或完成、生物体内许多重要生理过程都与pH值密切相关。因此pH值的精确测量对化学和生物学研究都非常重要。现有的pH值测量方法最常用的是玻璃电极法。由于玻璃电极法存在受电化学干扰、金属离子干扰，易机械损伤，对细胞破坏等缺点，存在强酸强碱测定时较大误差，以及不适于活体pH检测等缺陷。荧光光谱法也应用于pH值测定中，它是一种基于光学信号建立的的检测方法，具有灵敏度高、选择性好、能够进行实时原位检测等优点受到较高重视。
现有技术中，pH荧光探针普遍存在的问题是虽然其对氢氧根离子的响应范围宽，多的可达7个pH单位，通常只应用于pH值6-8的生理pH检测，对于很多强碱性环境的检测，存在着灵敏度低、选择性差、容易受到金属离子的干扰等缺陷。因此，发展一种不易受金属离子干扰、窄响应范围、可用于测定强碱pH范围的荧光探针仍是一个重要的研究方向。
一种苝酰亚胺类化合物作为碱性pH值探针，结构式如下：
该探针根据文献报道合成方法合成所得，已经通过核磁共振氢谱等手段进行结构验证。该探针制备简单、易得，并且结构稳定。
技术实现要素：
本发明的目的之一是提供一种合成简便、反应条件温和、成本较低的pH值探针的合成方法；目的之二是提供一种选择性好、灵敏度高、水溶性好的pH值的荧光探针。
本发明的另一个目的是提供一种基于该探针的pH值测定方法。
本发明解决问题采用的技术方案为：一种pH值的分子探针的分子结构式：
本发明的化合物的合成路线如下：
本发明pH值分子探针的具体特征如下：
该分子探针在PBS磷酸缓冲液，pH = 7. 0)和乙腈混合溶液(体积比为90:10)中的溶解性较好，最大吸收波长为515 nm，荧光信号较弱，溶液颜色为粉红色。加入氢氧根后，发生取代反应，氢氧根替换探针分子的硝基基团，生成苝酚化合物。随着pH值的变大，酚羟基转变为强供电的酚氧负离子，整个分子吸收波长大范围红移，685 nm处产生一个新的吸收峰，溶液颜色由粉红色变为肉眼可见的绿色。而加入其他离子的测试体系无明显的颜色和光谱变化，表明探针分子可以选择性识别氢氧根。。
本发明所述的探针分子原料易得，合成产率较高，光学性能稳定，灵敏度较高，水溶性较好，对pH值识别能力强，响应速度较快。因此该类型探针在生物化学、环境科学等领域具有实际的应用价值。
附图说明
图1为本发明的分子探针在碱性条件下紫外吸收光谱的变化情况，横坐标为波长，纵坐标为吸收强度。
具体实施方式
实施例1：中间体1的合成
称取3.82 g苝四甲酸二酐和3 mL环己胺溶于100 mL DMF，氮气保护下回流搅拌8小时。待反应完全后冷却至室温，析出大量固体，分别用蒸馏水、5%KOH溶液、乙醇溶液洗涤三次，得暗红色固体，产率91%。核磁质谱表征如下：1H NMR (CDCl3), δ ppm: 8.01 (d, J = 10.8 Hz, 4H), 7.83 (d, J = 10.8 Hz, 4H), 5.01 (m, 2H), 2.53 (m, 4H), 1.92 (m, 4H), 1.75 (m, 6H), 1.44 (m, 6H)。
实施例2：分子荧光探针的制备
量取1.0g中间体1，1.2g硝酸铈铵和3.0mL发烟硝酸溶于100mL二氯甲烷中，在氮气保护下反应12小时。用10％KOH中和至中性，二氯甲烷萃取，干燥，旋干，以二氯甲烷为洗脱液，经硅胶色谱柱提纯得0.67g暗红色固体。1H NMR(CDCl3),δppm:8.74(d,J＝6.4Hz,1H),8.62-8.69(m,4H),8.55(d,J＝6.0Hz,1H),8.18(d,J＝6.0Hz,1H),5.00(m,2H),2.54(m,4H),1.47-1.91(m,14H),1.34(m,2H)。