一种用于检测肼的异长叶烷基比率型荧光探针及其制备方法

摘要

本发明公开了一种用于检测肼的异长叶烷基比率型荧光探针及其制备方法和应用。该荧光探针为：1‑(4‑乙酰氧基苄基)‑4‑(2‑氨基‑6，6，10，10‑四甲基‑6，7，8，9，10，10α‑六氢‑5H‑6α，9‑桥亚甲基苯并喹唑啉‑4‑基)溴化吡啶。本发明利用6，6，10，10‑四甲基‑4‑(吡啶‑4‑基)‑6，7，8，9，10，10α‑六氢‑5H‑6α，9‑桥亚甲基苯并喹唑啉‑2‑胺为原料，与4‑(溴甲基)苯酚乙酸酯进行进行季铵化反应，得到1‑(4‑乙酰氧基苄基)‑4‑(2‑氨基‑6，6，10，10‑四甲基‑6，7，8，9，10，10α‑六氢‑5H‑6α，9‑桥亚甲基苯并喹唑啉‑4‑基)溴化吡啶。该化合物能够专一性地与肼发生水解反应，在365nm紫外光照射下，溶液荧光由橘黄色变为亮蓝色，因此该化合物可作为检测肼的比率型荧光探针，检测极限达到4.8×10‑8M，响应时间小于40s，具有很好的应用前景。

说明书

技术领域

本发明属精细有机合成技术领域，涉及一种用于检测肼的异长叶烷基比率型荧光探针及其制备方法。

背景技术

肼是一种重要的化学试剂，可作为强还原剂和高活性碱，广泛应用于医药、纺织品、催化剂、农药、航空等领域。同时肼又是一种剧毒的化学品，可经皮肤、口腔、鼻腔等途径被人体吸收，进而对肾脏、肺、肝脏以及中枢神经系统造成损伤。因此，开发一种能够灵敏而高效地检测肼的分析方法具有非常重要的意义。

与传统的检测方法相比，荧光探针因具有选择性好、灵敏度高、操作简便、成本低廉、响应迅速、可实时监测等诸多优点，逐渐成为一种十分重要的分析检测手段。利用6,6,10,10-四甲基-4-(吡啶-4-基)-6,7,8,9,10,10α-六氢-5H-6α,9-桥亚甲基苯并喹唑啉-2-胺与4-(溴甲基)苯酚乙酸酯为原料合成用于检测肼的新型比率型荧光探针，暂无相关报道。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种用于检测肼的异长叶烷基比率型荧光探针，能满足使用需求。本发明所要解决的另一技术问题是提供1-(4-乙酰氧基苄基)-4-(2-氨基-6,6,10,10-四甲基-6,7,8,9,10,10α-六氢-5H-6α,9-桥亚甲基苯并喹唑啉-4-基)溴化吡啶的制备方法。

为实现解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种用于检测肼的异长叶烷基比率型荧光探针，为1-(4-乙酰氧基苄基)-4-(2-氨基-6,6,10,10-四甲基-6,7,8,9,10,10α-六氢-5H-6α,9-桥亚甲基苯并喹唑啉-4-基)溴化吡啶，其结构式为：

所述的用于检测肼的异长叶烷基比率型荧光探针的制备方法：6,6,10,10-四甲基-4-(吡啶-4-基)-6,7,8,9,10,10α-六氢-5H-6α,9-桥亚甲基苯并喹唑啉-2-胺与4-(溴甲基)苯酚乙酸酯进行季铵化反应，得到1-(4-乙酰氧基苄基)-4-(2-氨基-6,6,10,10-四甲基-6,7,8,9,10,10α-六氢-5H-6α,9-桥亚甲基苯并喹唑啉-4-基)溴化吡啶；反应式为：

所述的用于检测肼的异长叶烷基比率型荧光探针的制备方法，在乙腈中6,6,10,10-四甲基-4-(吡啶-4-基)-6,7,8,9,10,10α-六氢-5H-6α,9-桥亚甲基苯并喹唑啉-2-胺与4-(溴甲基)苯酚乙酸酯发生季铵化反应，得到1-(4-乙酰氧基苄基)-4-(2-氨基-6,6,10,10-四甲基-6,7,8,9,10,10α-六氢-5H-6α,9-桥亚甲基苯并喹唑啉-4-基)溴化吡啶，具体的制备方法包括：

(1)将0.12mol6,6,10,10-四甲基-4-(吡啶-4-基)-6,7,8,9,10,10α-六氢-5H-6α,9-桥亚甲基苯并喹唑啉-2-胺、0.12～0.20mol4-(溴甲基)苯酚乙酸酯、0.5-1.0L无水乙腈依次加入配有搅拌器的三口烧瓶中，在氮气保护下80-90℃回流反应10-12h；

(2)反应液经蒸馏回收溶剂后，得到1-(4-乙酰氧基苄基)-4-(2-氨基-6,6,10,10-四甲基-6,7,8,9,10,10α-六氢-5H-6α,9-桥亚甲基苯并喹唑啉-4-基)溴化吡啶粗产物；

(3)1-(4-乙酰氧基苄基)-4-(2-氨基-6,6,10,10-四甲基-6,7,8,9,10,10α-六氢-5H-6α,9-桥亚甲基苯并喹唑啉-4-基)溴化吡啶粗产物用经硅胶色谱柱(二氯甲烷:甲醇＝15:1)层析、甲醇重结晶后，得到淡黄色粉末1-(4-乙酰氧基苄基)-4-(2-氨基-6,6,10,10-四甲基-6,7,8,9,10,10α-六氢-5H-6α,9-桥亚甲基苯并喹唑啉-4-基)溴化吡啶。

所述的1-(4-乙酰氧基苄基)-4-(2-氨基-6,6,10,10-四甲基-6,7,8,9,10,10α-六氢-5H-6α,9-桥亚甲基苯并喹唑啉-4-基)溴化吡啶在检测肼中的应用。

所述的1-(4-乙酰氧基苄基)-4-(2-氨基-6,6,10,10-四甲基-6,7,8,9,10,10α-六氢-5H-6α,9-桥亚甲基苯并喹唑啉-4-基)溴化吡啶在制备异长叶烷基比率型荧光探针中的应用。

所述的1-(4-乙酰氧基苄基)-4-(2-氨基-6,6,10,10-四甲基-6,7,8,9,10,10α-六氢-5H-6α,9-桥亚甲基苯并喹唑啉-4-基)溴化吡啶在作为异长叶烷基比率型荧光探针在检测肼中的应用。

有益效果：与现有技术相比，本发明利用6,6,10,10-四甲基-4-(吡啶-4-基)-6,7,8,9,10,10α-六氢-5H-6α,9-桥亚甲基苯并喹唑啉-2-胺为原料，制备出新型的1-(4-乙酰氧基苄基)-4-(2-氨基-6,6,10,10-四甲基-6,7,8,9,10,10α-六氢-5H-6α,9-桥亚甲基苯并喹唑啉-4-基)溴化吡啶，能专一性的识别溶液中的肼，在365nm紫外光照射下，溶液荧光由橘黄色变为亮蓝色，作为检测肼的比率型荧光探针具有合成方法简单、原料来源广泛、选择性好、灵敏度高、响应速度快(响应时间小于40s)、测极限达到4.8×10

附图说明

图1是1-(4-乙酰氧基苄基)-4-(2-氨基-6,6,10,10-四甲基-6,7,8,9,10,10α-六氢-5H-6α,9-桥亚甲基苯并喹唑啉-4-基)溴化吡啶与不同浓度肼作用的荧光光谱图；

图2是1-(4-乙酰氧基苄基)-4-(2-氨基-6,6,10,10-四甲基-6,7,8,9,10,10α-六氢-5H-6α,9-桥亚甲基苯并喹唑啉-4-基)溴化吡啶与不同金属离子、阴离子、氨基酸以及胺作用的荧光光谱图；

图3是1-(4-乙酰氧基苄基)-4-(2-氨基-6,6,10,10-四甲基-6,7,8,9,10,10α-六氢-5H-6α,9-桥亚甲基苯并喹唑啉-4-基)溴化吡啶与肼在不同时间反应的荧光光谱图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。

实施例1

1-(4-乙酰氧基苄基)-4-(2-氨基-6,6,10,10-四甲基-6,7,8,9,10,10α-六氢-5H-6α,9-桥亚甲基苯并喹唑啉-4-基)溴化吡啶的制备，反应式如下：

具体过程如下：

将1.2mmol6,6,10,10-四甲基-4-(吡啶-4-基)-6,7,8,9,10,10α-六氢-5H-6α,9-桥亚甲基苯并喹唑啉-2-胺、1.6mmol4-(溴甲基)苯酚乙酸酯、18mL无水乙腈依次配有搅拌器的三口烧瓶中，在氮气保护下85℃回流反应11h。反应液经蒸馏回收溶剂后，得到1-(4-乙酰氧基苄基)-4-(2-氨基-6,6,10,10-四甲基-6,7,8,9,10,10α-六氢-5H-6α,9-桥亚甲基苯并喹唑啉-4-基)溴化吡啶粗产物，再经经硅胶色谱柱(二氯甲烷:甲醇＝15:1)层析、甲醇重结晶得到淡黄色粉末1-(4-乙酰氧基苄基)-4-(2-氨基-6,6,10,10-四甲基-6,7,8,9,10,10α-六氢-5H-6α,9-桥亚甲基苯并喹唑啉-4-基)溴化吡啶。得率为27.3％，纯度为99.6％，熔点为187.2-187.7℃。

实施例2

将1-(4-乙酰氧基苄基)-4-(2-氨基-6,6,10,10-四甲基-6,7,8,9,10,10α-六氢-5H-6α,9-桥亚甲基苯并喹唑啉-4-基)溴化吡啶溶于PBS缓冲溶液配制成1×10

实施例3

将1-(4-乙酰氧基苄基)-4-(2-氨基-6,6,10,10-四甲基-6,7,8,9,10,10α-六氢-5H-6α,9-桥亚甲基苯并喹唑啉-4-基)溴化吡啶溶于PBS缓冲溶液中配制成1×10

实施例4

将1-(4-乙酰氧基苄基)-4-(2-氨基-6,6,10,10-四甲基-6,7,8,9,10,10α-六氢-5H-6α,9-桥亚甲基苯并喹唑啉-4-基)溴化吡啶溶于PBS缓冲溶液配制成1×10