一种基于香豆素和对溴苯甲酰肼的荧光探针及其制备方法

摘要

本申请属于荧光探针领域，具体涉及一种基于香豆素和对溴苯甲酰肼的荧光探针及其制备方法。该荧光探针在检测Cu2+时能与之形成络合物，紫外吸收发生红移，荧光迅速猝灭，检测Cu2+后，溶液颜色由黄色变为棕色，肉眼观察明显；并且该荧光探针具有选择性好，抗干扰能力强，快速响应等特点，是一种优良的Cu2+特异性检测试剂，可以应用于材料领域或传感器领域。

说明书

技术领域

本申请属于荧光探针领域，具体涉及一种基于香豆素和对溴苯甲酰肼的荧光探针及其制备方法。

背景技术

铜作为人体必需的一种微量元素在人体内发挥着重要作用，但当人体摄入过量铜离子后则会导致铜中毒，当人体内积累了大量的铜之后,极易对身体内的脏器造成负担,特别是肝和胆,当这两种器官出现问题后,维持人体内的新陈代谢就会出现紊乱,会引发一系列的健康问题，如肝硬化、癌症、帕金森、阿尔茨海默症等疾病。因此，开发一种能够快速检测铜离子的方法具有重要意义。

荧光探针由荧光探和识别基团组成，在环境化学、分析化学和生命科学领域具有重要应用。香豆素因其具有荧光强度高、溶解性与细胞渗透性好、易于合成与修饰、良好的荧光量子产率和好的光稳定性等特点被用于荧光团骨架。通过对香豆素母体进行修饰，衍生出不同的优良荧光团，以其为基础合成的荧光探针在检测重金属离子方面具有广泛应用。本申请涉及的化合物(HQ2)是7-(二乙胺基)-香豆素上醛基后与对溴苯甲酰肼反应生成的，在检测Cu

发明内容：

为了克服现有仪器昂贵且操作复杂的技术缺陷，本申请提供了一种新的探测Cu

一种基于香豆素和对溴苯甲酰肼的荧光探针，特征在于其具体结构如下：

合成路线如下：

制备基于香豆素和对溴苯甲酰肼的荧光探针，其特征在于，制备方法如下：

1)称取4-(二乙氨基)水杨醛、丙二酸二乙酯和哌啶溶于溶剂，加入2-3滴冰乙酸；4-(二乙氨基)水杨醛、丙二酸二乙酯的摩尔比为1:1～1:3；

2)将上述溶液于室温下搅拌8-15分钟后，加热至75-90℃，回流，反应20-25h后，冷却至室温，加入浓盐酸、冰乙酸，加热至75-90℃继续反应5-8h。冷却到室温，用NaOH水溶液调节PH，过滤，水洗，干燥得化合物1；

3)称取DMF、POCl

4)称取步骤3)得到的化合物2和对溴苯甲酰肼溶于溶剂，回流反应4-6h，冷却至室温，抽滤，干燥即得化合物HQ2，即最终产物。

步骤1)中4-(二乙氨基)水杨醛、丙二酸二乙酯的摩尔比为1:1～1:3；哌啶与丙二酸二乙酯的摩尔比为1:1～1:3，加入2滴冰乙酸，反应用的溶剂为无水乙醇。

步骤2)中浓盐酸与冰醋酸的体积比为1:1～1:2，NaOH溶液的浓度为30-40％，PH需要调到5-7。

步骤3)中DMF与POCl

步骤4)中化合物2和对溴苯甲酰肼的摩尔比为1:1～1:2,所用溶剂为无水乙醇。

优选的，步骤1)中4—(二乙氨基)水杨醛与丙二酸二乙酯的摩尔比为1:2；

优选的，步骤1)中哌啶的用量为1ml，冰乙酸的用量为2滴；

优选的，步骤1)中的溶剂为无水乙醇；

优选的，步骤2)中浓盐酸的用量为20ml,冰醋酸的用量为20ml；

优选的，步骤2)中NaOH溶液的浓度为30％，pH调节到5；

优选的，步骤3)中DMF的用量为6.5ml,POCl3的用量为6.5ml；

优选的，步骤3)中NaOH溶液的浓度为30％，pH调节到5.2；

优选的，步骤4)中对溴苯甲酰肼的用量为0.33g；

优选的，步骤4)中所述溶剂为无水乙醇，反应温度为75℃。

本发明将4-(二乙氨基)水杨醛与丙二酸二乙酯反应，制备得7-(二乙氨基)香豆素(化合物1)，将其与POCl

附图说明：

(1)图1是化合物HQ2的核磁共振氢谱图；

(2)图2是化合物HQ2的质谱图；

(3)图3是化合物HQ2对金属离子铜选择性的荧光谱图(横坐标为发射波长，纵坐标为荧光强度)。

具体实施方式：

为了更好的理解本发明的技术方案，以下通过具体的实施例作进一步详细叙述。

实施例1

称取4-(二乙氨基)水杨醛1.93g、丙二酸二乙酯3ml，哌啶1ml，溶于60ml的无水乙醇中，加入2滴冰乙酸，室温下预溶解，油浴加热，回流，温度升至85℃，恒温下反应24h，冷却至室温，旋蒸除去溶剂。向旋好的溶液中加入20ml浓盐酸，20ml冰乙酸，100℃下反应6h。冷却至室温，用30％NaOH溶液调节PH至5，搅拌1h，过滤，水洗3次，干燥，的粗产物。粗产物经柱层析分离提纯后得7-(二乙氨基)香豆素，即化合物1。

称取2.25g化合物1，用15mlDMF溶解，将6.5ml POCl

称取0.245g化合物2和对溴苯甲酰肼0.33g溶于20ml无水乙醇中，混合均匀，在75℃下反应5h，冷却至室温，抽滤，干燥即得化合物HQ2，即最终产物。产率：92％。

实施例2

称取4-(二乙氨基)水杨醛1.93g、丙二酸二乙酯3ml，哌啶1ml，溶于60ml的无水乙醇中，加入2滴冰乙酸，室温下预溶解，油浴加热，回流，温度升至85℃，恒温下反应24h，冷却至室温，旋蒸除去溶剂。向旋好的溶液中加入20ml浓盐酸，20ml冰乙酸，90℃下反应7h。冷却至室温，用30％NaOH溶液调节PH至5，搅拌1h，过滤，水洗3次，干燥，的粗产物。粗产物经柱层析分离提纯后得7-(二乙氨基)香豆素，即化合物1。

称取2.25g化合物1，用15mlDMF溶解，将6.5ml POCl

称取0.245g化合物2和对溴苯甲酰肼0.33g溶于20ml无水乙醇中，混合均匀，在75℃下反应5h，冷却至室温，抽滤，干燥即得化合物HQ2，即最终产物。产率：88％。

实施例3

称取4-(二乙氨基)水杨醛1.93g、丙二酸二乙酯3ml，哌啶1ml，溶于60ml的无水乙醇中，加入2滴冰乙酸，室温下预溶解，油浴加热，回流，温度升至85℃，恒温下反应24h，冷却至室温，旋蒸除去溶剂。向旋好的溶液中加入20ml浓盐酸，20ml冰乙酸，110℃下反应6h。冷却至室温，用30％NaOH溶液调节PH至5，搅拌1h，过滤，水洗3次，干燥，的粗产物。粗产物经柱层析分离提纯后得7-(二乙氨基)香豆素，即化合物1。

称取2.25g化合物1，用15mlDMF溶解，将6.5ml POCl

称取0.245g化合物2和对溴苯甲酰肼0.32g溶于20ml无水乙醇中，混合均匀，在75℃下反应5h，冷却至室温，抽滤，干燥即得化合物HQ2，即最终产物。产率：90％。

实施例4

称取4-(二乙氨基)水杨醛1.93g、丙二酸二乙酯3ml，哌啶1ml，溶于60ml的无水乙醇中，加入2滴冰乙酸，室温下预溶解，油浴加热，回流，温度升至85℃，恒温下反应24h，冷却至室温，旋蒸除去溶剂。向旋好的溶液中加入20ml浓盐酸，20ml冰乙酸，100℃下反应6h。冷却至室温，用30％NaOH溶液调节PH至6，搅拌1h，过滤，水洗3次，干燥，的粗产物。粗产物经柱层析分离提纯后得7-(二乙氨基)香豆素，即化合物1。

称取2.25g化合物1，用15mlDMF溶解，将6.5ml POCl

称取0.245g化合物2和对溴苯甲酰肼0.32g溶于15ml无水乙醇中，混合均匀，在75℃下反应4h，冷却至室温，抽滤，干燥即得化合物HQ2，即最终产物。产率：87％。

实施例5

称取4-(二乙氨基)水杨醛1.93g、丙二酸二乙酯3ml，哌啶1ml，溶于60ml的无水乙醇中，加入2滴冰乙酸，室温下预溶解，油浴加热，回流，温度升至85℃，恒温下反应24h，冷却至室温，旋蒸除去溶剂。向旋好的溶液中加入20ml浓盐酸，20ml冰乙酸，100℃下反应6h。冷却至室温，用30％NaOH溶液调节PH至7，搅拌1h，过滤，水洗3次，干燥，的粗产物。粗产物经柱层析分离提纯后得7-(二乙氨基)香豆素，即化合物1。

称取2.25g化合物1，用15mlDMF溶解，将6.5ml POCl

称取0.245g化合物2和对溴苯甲酰肼0.33g溶于25ml无水乙醇中，混合均匀，在75℃下反应6h，冷却至室温，抽滤，干燥即得化合物HQ2，即最终产物。产率：89％。

实施例6

称取4-(二乙氨基)水杨醛1.93g、丙二酸二乙酯3ml，哌啶1ml，溶于60ml的无水乙醇中，加入2滴冰乙酸，室温下预溶解，油浴加热，回流，温度升至85℃，恒温下反应24h，冷却至室温，旋蒸除去溶剂。向旋好的溶液中加入20ml浓盐酸，20ml冰乙酸，100℃下反应6h。冷却至室温，用30％NaOH溶液调节PH至5，搅拌1h，过滤，水洗3次，干燥，的粗产物。粗产物经柱层析分离提纯后得7-(二乙氨基)香豆素，即化合物1。

称取2.25g化合物1，用15mlDMF溶解，将6.5ml POCl

称取0.245g化合物2和对溴苯甲酰肼0.215g溶于15ml无水乙醇中，混合均匀，在75℃下反应5h，冷却至室温，抽滤，干燥即得化合物HQ2，即最终产物。产率：87％。

最终产品化合物核磁氢谱(附图1)及质谱分析(附图2)：

通过对化合物HQ2的结构式和核磁共振氢谱图分析得表1。该化合物共有10种氢。其中在1.14ppm附近出现的信号峰为质子1的信号峰，它的峰面积是6.20；在3.48ppm附近出现的信号峰为质子2的信号峰，它的峰面积是4.03；在6.59ppm出现信号峰为质子3的信号峰，它的峰面积是0.97；在6.78ppm附近出现的信号峰为质子4的信号峰，它的峰面积是1；在7.67出现的信号峰为质子5的信号峰，它的峰面积是0.96；在7.73ppm出现的信号峰为质子6的信号峰，它的峰面积是1.94；在7.91出现的信号峰为质子7的信号峰，它的峰面积是1.88；在8.39出现的信号峰为质子8的信号峰，它的峰面积是0.86；在8.50出现的信号峰为质子9的信号峰，它的峰面积是0.89；在11.96出现的信号峰为质子10的信号峰，它的峰面积是0.93。由此可以看出，化合物核磁共振氢谱图很好的符合了化合物的结构。

化合物结构C

表1化合物HQ2的

取实施例1制备的化合物HQ2，利用二甲基亚砜：水(1/1，v/v)溶解、稀释，配置成1.0×10