一种铝离子荧光探针化合物及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种具有式I结构的铝离子荧光探针化合物及其制备方法。制备方法包括：将咔唑乙基化得到N-乙基咔唑，然后将N-乙基咔唑硝化得到3，6-二硝基-9-乙基咔唑，进一步还原得到3,6-二氨基-9-乙基咔唑。将3,6-二氨基-9-乙基咔唑与水杨醛按摩尔比1:2.2进行席夫碱反应，并经过沉淀、过滤、冲洗得到最终产物荧光探针。该化合物加入铝离子后，和其它金属离子相比，荧光得到大大的增强，因而可以实现对铝离子特一性识别，有望用于检测人体细胞、环境中的铝离子含量。 I。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及一种侣离子巧光探针化合物及其制备方法，属于巧光探针
技术背景 侣的广泛应用增加了侣离子对人体与环境的潜在影响，过量的侣离子将对人体和 环境产生威胁。如脑组织对侣离子有亲和性，脑组织中的侣沉积过多，可使人记忆力减退、 智力低下。侣在肾衰竭病患体内长期蓄积下严重将会威胁病患骨骼、脑、及神经系统。侣离 子电池的商业化应用使得环境中的侣离子增多，增加了侣离子的危害性。因此对其能够灵 敏的识别和检测是很重要的。 有机小分子巧光探针体积小，合成简单具有灵敏度高、选择性好、响应时间短、可 直接观察等优点。因此，近年来，有关重金属离子和过渡金属离子检测的巧光传感器的研究 受到了科学家的广泛关注一。各种对金属离子灵敏度高、选择性好的有机小巧光分子探针 相继被报道。但是其中W小分子巧光化合物居多。因此，建立高效的侣离子的检测方法对 生命、环境和医学都具有重要的意义。近年来，通过巧光光谱分析，实现高速、高灵敏性检测 侣的巧光传感器备受关注。 目前常用的侣离子巧光探针是一些染料罗丹明B类、香豆素类、奈甲醒等探针，该 类探针大多数在有机溶剂或有机溶剂一水混合体系中实现对Af+的检测，他们的巧光性能 一般，而具有生物相容性可W用作活体细胞内成像研究的侣离子巧光探针更是少数，因此 开发研究具有高灵敏度、高选择性W及生物相容性较好的Af+的巧光探针是本领域的重要 技术课题。
技术实现思路
本专利技术针对目前现有的巧光探针的存在的局限性，提供一种简单、快捷、高灵敏性 的侣离子巧光探针化合物，可W检测侣离子。本专利技术还提供所述化合物的制备方法。 本专利技术的技术方案如下： 一种侣离子巧光探针化合物，具有如下式I结构：本专利技术所述的侣离子巧光探针化合物是由3, 6-二氨基-9-乙基巧挫与水杨醒席夫碱 反应制备的。 -种具有式I结构的侣离子巧光探针化合物的制备方法，步骤如下： (1) 乙基巧挫化合物的制备 二甲基甲酯胺倒入到S口瓶，然后加入研磨精细的氨氧化钟，在室溫下揽拌 35-45分钟后，将巧挫加入混合液中揽拌35-45分钟，然后将溶于先^二甲基甲酯胺的漠 乙烧缓慢滴加到=口瓶中，室溫下反应15-18小时，将反应液倒入水中得浅黄白色沉淀，过 滤，重结晶，得白色针状晶体； 所述加入的氨氧化钟使用之前要必须研磨精细，巧挫与氨氧化钟的摩尔比为1:2-4 ; 使用的水为超纯水； (2) 3, 6-二硝基-9-乙基巧挫化合物的制备 将无水硝酸铜加入到醋酸和乙酸酢的混合液中，室溫下揽拌8-13分钟后，缓慢加入 乙基巧挫，揽拌10-15分钟后，向混合液中加入弱酸，在室溫下揽拌40-45分钟，将反应液 倒入水中，过滤得到绿色沉淀物，水洗，真空干燥，然后柱层析分离得到产物； 所述^乙基巧挫与无水硝酸铜的摩尔比为1:1. 6-2 ;柱层析使用的展开剂为乙酸乙醋 与石油酸； (3) 3, 6-二氨基-9-乙基巧挫的制备 将钮碳加入到溶于醇的3, 6-二硝基-9-乙基巧挫溶液中，然后加热回流5-10分钟，将 水合阱溶于醇溶液中缓慢加入到反应液中，混合液在50-55°C下反应20-24小时，过滤，旋 蒸，溶于水中滴加酸成盐，过滤，然后有机溶剂中滴加碱得到产物； 所述3, 6-二硝基-9-乙基巧挫与钮碳的质量比为1:0. 12-0. 17 ;3, 6-二硝基-9-乙基 巧挫与水合阱的摩尔比为1: 0. 016-0. 02 ; (4) 巧光探针化合物的制备 取步骤3合成的3, 6-二氨基-9-乙基巧挫和水杨醒W摩尔比1:2. 1-2. 5混合均匀后 加入到无水甲醇中，在磁力揽拌下升溫至65-70°C，在升溫过程中加入少量冰乙酸，回流4-6 h，冷却至室溫，得到黄色固体，过滤，用无水甲醇冲洗，真空干燥后得侣离子巧光探针化合 物。 本专利技术所述的侣离子巧光探针化合物合成路线如下： 根据本专利技术，优选的，步骤（I)中N，N-二甲基甲酯胺使用前均经过减压蒸馈处理， 并且经过干燥。 根据本专利技术，优选的，步骤（2)中柱层析采用石油酸/乙酸乙醋3:1 (v:v)作为淋 洗液。 根据本专利技术，优选的，步骤（3)中选用的酸为盐酸，选用的有机溶剂为二氯甲烧。 根据本专利技术，优选的，步骤（4)中选用的酸为冰醋酸或者对甲苯横酸。 本专利技术所述的侣离子巧光探针化合物的应用，可广泛用于检测人体细胞与环境中 的侣含量。本专利技术所述的侣离子巧光探针化合物在缓冲溶液中对侣离子表现出选择性，加 入金属侣离子后巧光强度迅速增强。详细试验将在实施例2中加W说明。本专利技术的侣离子 巧光探针化合物可应用到实际的细胞染色成像，具有广泛的应用前景。 本专利技术的优良效果如下： 1、本专利技术的巧光离子探针化合物由于具有A- -D- -A结构，因而具有对称分子内能 量转移的性质，具备非常高的巧光强度。 2、本专利技术的巧光离子探针化合物具有良好的生物相容性。并且对侣离子具有良好 的选择性和灵敏度，测试样品无需前处理或前处理非常简单。 3、本专利技术的巧光离子探针化合物为固体粉末，无毒安全，便于使用储存，并且合成 方法简单、收率高、成本低、具有良好的推广前景。 4、本专利技术的巧光侣离子探针化合物的制备方法简单易行、产率高。【附图说明】[001引 图1为实施例1中制得的探针化合物I的iHNMR。 图2是实施例1中制得的探针化合物I的红外光谱谱图IR。 图3是实施例2侣离子巧光探针与不同金属离子作用后的巧光光谱图；横坐标 是波长（皿)，纵坐标是巧光强度（a.U.)。 图4是实施例2不同摩尔量的侣离子与巧光探针作用后的巧光谱图；横坐标是 侣离子与探针的摩尔比，纵坐标是巧光强度（a.U)。【具体实施方式】 下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明，但不限于此。[002引 实施例1、 侣离子巧光探针化合物，分子结构式如前述的式I。制备方法步骤如下： (1) 乙基巧挫化合物的制备 二甲基甲酯胺倒入到S口瓶，然后将研磨精细的氨氧化钟加入，在室溫下揽拌35 分钟后，将巧挫加入混合液中揽拌45分钟，然后将溶于先^二甲基甲酯胺的漠乙烧缓慢滴 加到=口瓶中，室溫下反应16小时，将反应液倒入水中得浅黄白色沉淀，过滤，重结晶，得 白色针状晶体；1HNMR(CDC13，400Hz) 5 (卵m):8.l(d,方7. 78Hz, 2H)，7. 44(m, 2 H)，7.41(d，^10.5Hz，2H)，7.22(m，2H)，4.38(m，2H)，1.43U，^11.5Hz，3 H); (2) 3,6-二硝基-9-乙基巧挫化合物的制备 将无水硝酸铜加入到醋酸和乙酸酢的混合液中，室溫下揽拌8分钟后，缓慢加入^乙 基巧挫，揽拌12分钟后，向混合液中加入弱酸，在室溫下揽拌40分钟，将反应液倒入水 中，过滤得到绿色沉淀物，水洗，真空干燥，然后柱层析分离得到产物；IhNMR(400MHz, CDCI3)，9. 18(s, 2H),8. 59化方8.8Hz, 2H), 7. 61化方 12Hz, 2H当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝离子荧光探针化合物，具有如下式I结构：         I     。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张献，高超，赵巍，孙明明，姚金水，刘伟良，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，
类型：发明
国别省市：山东;37