專利名稱：一種1,8-萘酰亞胺衍生物、其制備方法及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熒光材料，具體涉及一種1，8-萘酰胺衍生物及其制備方法與應(yīng)用，屬于有機(jī)合成領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
金屬離子廣泛存在于水體、土壤等自然環(huán)境中，不能被生物降解，卻能在食物鏈的生物放大作用下富集，最后進(jìn)入人體，超過一定濃度后會對人體有害，甚至?xí)?yán)重威脅生命，其與生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)以及醫(yī)學(xué)有著密不可分的聯(lián)系，因此有效檢測金屬離子可以控制污染和預(yù)防診斷疾病，在分析化學(xué)中占有重要地位。迄今能夠用于金屬離子檢測的方法有原子吸收/發(fā)射光譜、紫外/可見光發(fā)射光譜、離子選擇電極、電感耦合等離子體質(zhì)譜、溶出伏安法以及熒光探針法，其中熒光分子探針檢測法不僅方法簡便，而且在靈敏度、選擇性、響應(yīng)時間、原位測定以及利用光纖進(jìn)行遠(yuǎn)距離檢測方面均有突出優(yōu)點(diǎn)，并且用樣量少、具有實用價值而成為檢測金屬離子的重要手段。熒光法檢測金屬離子的基本原理是基于受體分子對重金屬離子的識別，熒光基團(tuán)起信號轉(zhuǎn)換作用，通過將受體分子的識別信息轉(zhuǎn)換為光信號，并以熒光基團(tuán)的物理性質(zhì)表達(dá)，最終實現(xiàn)對重金屬離子的檢測。重金屬離子熒光探針包含識別基團(tuán)、熒光基團(tuán)和連接基團(tuán)三部分，1，8-萘酰亞胺結(jié)構(gòu)光穩(wěn)定性好、熒光強(qiáng)烈、熒光量子產(chǎn)率高、斯托克斯位移大以及容易修飾，是熒光探針的典型熒光基團(tuán)。另外，鐵是人體必需的微量元素，缺鐵引起的貧血是世界上最常見的營養(yǎng)缺乏癥，但過量的鐵，特別是Fe3+，對人體有毒，所以對Fe3+離子的分析檢測非常必要。
2007年，Grabchev所在課題組設(shè)計合成了一個含有兩個萘酰亞胺突光團(tuán)，二乙烯三胺為連接基，N, N- 二甲基乙二胺為識別基團(tuán)的Fe3+離子熒光增強(qiáng)型探針，但是由于Fe3+離子能使熒光增強(qiáng)6.3倍，Cr3+離子也能是熒光增強(qiáng)5.7倍，而導(dǎo)致此探針對Fe3+離子檢測不準(zhǔn)確；之后該課題組還用1，8-萘酰亞胺修飾樹枝狀聚(酰胺胺)和聚(丙烯亞胺)得到了一系列含有4 16個1，8-萘酰亞胺單元的熒光分子，并將其用于識別金屬離子和質(zhì)子，但是大多數(shù)熒光分子對金屬離子缺乏好的選擇性和靈敏度，熒光團(tuán)的利用效率比較差；2008年，Hee報道了一個對Fe3+離子有較好選擇性的比率熒光探針，但在探針與Fe3+離子摩爾比為大于1: 88之后才出現(xiàn)明顯的新熒光峰，而此時原來的熒光已接近完全淬滅，導(dǎo)致該探針的靈敏性較差(參見:Desislava Staneva, Ivo Grabchev, Jean-PhilippeSoumillionj Vladimir Bojinov.A new fluorosensor base on bis_l，8—naphthalimidefor metal cations and protons.J.Photochem.Photobiol., AiChemj 2007 (189):192 ；Grabchev I， Dumas S， Chovelon JMj and Nedelcheva A.First generationpoly(propyleneimine) dendrimers functionalized with 1，8-naphthalimide unitsas fluorescence sensors for metal cations and protons.Tetrahedron, 2008，64 (9):2113 ； Ivo Grabchevaj Paula Bosch, Mark McKenna, D.Staneva.A newcolorimetric and fluorimetric sensor for metal cations based on poly(propyleneamine)dendrimer modified withl, 8-naphthalimide.Chemistry, 2009(201):75 ;HeeJung, Narinder Singh, Doo Ok Jang.Highly Fe3+ selective ratiometric fluorescentprobe base on imine-1inked benzimidazole.Tetrahedron Letters, 2008(49):2960)。同時，作為熒光分子探針，不僅要具有較好的熒光性能，而且要具有高選擇性和高靈敏度，還需要能夠適用于水相體系和較寬的pH值范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種1，8-萘酰亞胺衍生物及其制備方法，所制得的1，8_萘酰亞胺衍生物熒光強(qiáng)度高、熒光團(tuán)利用率高，具有良好的熒光性能、優(yōu)異的選擇性和靈敏度、快的響應(yīng)速度以及寬的PH值應(yīng)用范圍，并且可以應(yīng)用于水相體系。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種具有式I結(jié)構(gòu)的1，8_萘酰亞胺衍生物:
權(quán)利要求
1.一種具有式I結(jié)構(gòu)的1，8-萘酰亞胺衍生物:
2.—種權(quán)利要求1所述的1，8-萘酰亞胺衍生物的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)將4-正丁基-N-(2’-N, N- 二乙基氨基)乙基-1，8-萘酰亞胺、三聚氯氰、縛酸劑按照(3.0 3.3): I: (3.0 3.3)的摩爾比加入到溶劑中溶解，冰浴下攪拌反應(yīng)2 6h ;升溫至25 55 °C,攪拌反應(yīng)10 20 h ;升溫至75 95°C，攪拌反應(yīng)24 48h ;冷卻至室溫，過濾，水洗，干燥，硅膠柱分離，得到淺黃色粉末，記為TBEN ； 所述縛酸劑為NaOH、二異丙基乙胺或K2CO3 ;所述溶劑為四氫呋喃/ 二氧六環(huán)混合溶液或者甲醇/二氧六環(huán)混合溶液； (2)在N2保護(hù)條件下，以摩爾比為1: (20 40)的TBEN、N，N-二甲基乙二胺為反應(yīng)物，于75 90°C反應(yīng)24 60h，冷卻至室溫，加入去離子水沉淀，過濾，濾餅真空干燥，再用丙酮洗滌，得橘黃色粉末，即為所述的1，8_萘酰亞胺衍生物，記為TMNET。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中硅膠柱分離時的洗脫劑為甲醇和氯仿混合液，其中體積比VCH3OH: VCHCl3=I: (25 80)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述VCH3OH: VCHCl3=I: 50。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述干燥時的溫度為25°C 60 °C。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(I)中，冰浴下攪拌反應(yīng)4h；升溫至45°C，攪拌反應(yīng)15h ;升溫至85°C，攪拌反應(yīng)24 48h。
7.權(quán)利要求1所述的1，8-萘酰亞胺衍生物作為Fe3+離子熒光分子探針的應(yīng)用。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于，采用的溶劑體系為:DMF和水，體積比為9: I。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種1,8-萘酰亞胺衍生物、其制備方法及應(yīng)用。具體的制備方法為將BEN、三聚氯氰、縛酸劑加入到有機(jī)溶劑中溶解，冰浴下攪拌反應(yīng)一段時間后升溫，繼續(xù)攪拌反應(yīng)；再次升溫，最后攪拌反應(yīng)24～48h；冷卻至室溫，經(jīng)過過濾，水洗，干燥，硅膠柱分離，得到淺黃色粉末，記為TBEN；然后在N2保護(hù)條件下，將TBEN與N,N-二甲基乙二胺加熱反應(yīng)，反應(yīng)完畢后冷卻至室溫，加入去離子水沉淀，經(jīng)過過濾，濾餅真空干燥，再用丙酮洗滌，得橘黃色粉末，即1,8-萘酰亞胺衍生物，可用作Fe3+離子熒光分子探針。本發(fā)明獲得的1,8-萘酰亞胺衍生物可用于很寬的pH值范圍以及水相體系，對Fe3+的響應(yīng)選擇性好、靈敏度高、快速而穩(wěn)定。
文檔編號G01N21/64GK103193765SQ20131013568
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月18日
發(fā)明者徐冬梅, 楊亮 申請人:蘇州大學(xué)