一种检测零价钯的有机小分子探针及其制备方法技术

本发明专利技术属于重金属检测技术领域，公开了一种检测零价钯的有机小分子探针及其制备方法。所述有机小分子探针的化学结构如式(I)所示。所述制备方法为：将甲酚紫醋酸盐、有机溶剂和三乙胺搅拌混合均匀，然后滴加氯甲酸烯丙酯，室温反应后萃取，浓缩有机相，得到产物。本发明专利技术的制备方法简单易行。所得有机小分子探针可实现含水体系中重金属钯的紫外和荧光双响应检测，具有响应快速、特异性高的优点，在化工、环境、生物医药等领域具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于重金属检测
，具体涉及一种检测零价钯的有机小分子探针及其制备方法。
技术介绍
钯是铂系元素之一，它可以用更少的步骤催化得到某些化合物。因为钯优良的催化性能，它被广泛用于汽车催化、电学、牙科、珠宝、化学等领域。然而，随着它的广泛应用，大量的的钯被排放进入环境。人们可以通过呼吸、食物链把钯吸收进入体内。一项最近的研究表明纳米钯颗粒甚至可以通过皮肤接触穿过皮肤到达真皮层。与之相反的是，人们对钯的了解很少，只知道钯是一种强致敏物质并且可能影响细胞的一些功能。除此之外，关于钯对环境和人体健康影响的研究数据很少，这也许是因为缺乏新的检测钯的方法。传统的方法，比如原子吸收光谱法等，不能够做到对钯的原位检测。因此，开发新的监测环境中钯含量，研究钯影响的方法显得极为重要。在这种情况下，荧光探针得到了广泛的关注。它操作简单，不需要昂贵的仪器。最重要的是它可以在生物体内对钯进行实地监测，这使研究人员可以更好地对进入体内的钯进行研究。目前检测钯的荧光探针存在以下不足：第一，大多数钯探针需要在在有机溶剂中监测，不利于监测环境和细胞中的钯，实用性降低；第二，一些钯探针的检测温度要求严格，限制了探针的应用；第三，多数钯探针不能做到紫外荧光同时有响应，不能肉眼识别，不利于推广应用。因而，发展新型检测重金属钯的有机小分子比色和荧光可视化探针，就有着重要的研究价值和科学意义。
技术实现思路
为了解决以上现有技术的缺点和不足之处，本专利技术的首要目的在于提供一种检测零价钯的有机小分子探针。本专利技术的另一目的在于提供上述有机小分子探针的制备方法。本专利技术的再一目的在于提供上述有机小分子探针在零价钯含量检测中的应用。本专利技术目的通过以下技术方案实现：一种检测零价钯的有机小分子探针，所述有机小分子探针的化学结构如式(I)所示：上述有机小分子探针的制备方法，包括以下制备步骤：将甲酚紫醋酸盐、有机溶剂和三乙胺搅拌混合均匀，然后滴加氯甲酸烯丙酯，室温反应后萃取，浓缩有机相，即可得到所述检测零价钯的有机小分子探针。其合成路线图如图1所示。所述的有机溶剂包括乙腈、四氢呋喃、二氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺等，优选二氯甲烷、四氢呋喃和N,N-二甲基甲酰胺。优选地，所述的甲酚紫醋酸盐、三乙胺和氯甲酸烯丙酯的摩尔比为1:(1.2～2):(1.2～2)。优选地，所述的萃取是指用体积比为1:1的水和二氯甲烷的混合溶剂进行萃取。上述有机小分子探针作为比色探针用于零价钯的含量检测。上述有机小分子探针作为荧光探针用于零价钯的含量检测。本专利技术的制备方法及所得到的产物具有如下优点及有益效果：(1)本专利技术有机小分子探针的合成只需要一步，产物易得；(2)本专利技术有机小分子探针用于零价钯的含量检测可以通过裸眼观察颜色的变化，实现直接的判定结果；(3)本专利技术的有机小分子探针实现了双响应快速检测金属钯，特异性高，在一般紫外灯(365nm)下可以观察到荧光颜色变化，基于其特异性和显著的颜色变化，该探针可作为检测金属钯的指示剂；(4)本专利技术的有机小分子探针实现了含水体系中重金属钯的检测，实用性高。附图说明图1是本专利技术有机小分子探针(I)的合成路线图；图2是本专利技术实施例所得有机小分子探针(I)的1H-NMR谱图；图3是本专利技术实施例所得有机小分子探针(I)的13C-NMR谱图；图4是实施例1所得探针(I)的紫外吸收强度随零价钯浓度的变化曲线图；图5是实施例1所得探针(I)的荧光发射强度随零价钯浓度的变化曲线图；图6是实施例1所得探针(I)对不同金属离子的选择性柱状图；图7是实施例1所得探针(I)的溶液在零价钯加入前后的溶液颜色对比图；图8是实施例1所得探针(I)的溶液在零价钯加入前后在365nm紫外照射下的荧光对比图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。对于未特别注明的参数，可参照常规技术进行。核磁谱采用瑞士Bruker公司AvanceIII400MHz核磁共振仪测定，氘代DMSO做溶剂。荧光光谱采用日本日立公司F-4500荧光光谱仪测定。紫外光谱采用日本岛津公司UV-2450测定。实施例1本实施例的一种有机小分子探针(I)的合成，具体合成步骤如下：将312mg的甲酚紫醋酸盐(1.0mmol)加入到含有165μL三乙胺(1.2mmol)的N,N-二甲基甲酰胺中(4ml)。室温搅拌下，将127μL氯甲酸烯丙酯(1.2mmol)缓慢滴加到上述溶液中。滴加完毕，室温反应12小时。反应完成后，加入水(100ml)和二氯甲烷(100ml)萃取，有机相再用水洗3次。收集有机相，加入无水硫酸镁干燥，浓缩，经柱层析纯化，即可得有机小分子探针(I)90mg，产率20％。所得产物的核磁氢谱图和碳谱图分别如图2和图3所示。产物鉴定数据如下：1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ10.32(s,1H),8.55(d,J＝7.7Hz,1H),8.27(d,J＝7.6Hz,1H),7.84-7.74(m,2H),7.69(d,J＝8.7Hz,1H),7.56(s,1H),7.39(d,J＝8.8Hz,1H),6.44(s,1H),6.11-5.93(m,2H),5.39(dd,J＝16.5,12.2Hz,2H),5.28(dd,J＝15.4,10.7Hz,2H),4.75(d,J＝5.4Hz,2H),4.64(d,J＝5.2Hz,3H).13CNMR(101MHz,DMSO-d6)δ163.27,159.25,153.50,149.05,144.90,142.90,133.25,133.16,132.22,131.94,131.42,131.26,130.37,128.73,125.27,124.67,119.02,118.49,115.78,104.35,100.54,67.02,65.69。实施例2本实施例的一种有机小分子探针(I)的合成，具体合成步骤如下：将312mg的甲酚紫醋酸盐(1.0mmol)加入到含有275μL三乙胺(2mmol)的二氯甲烷中(4ml)。室温搅拌下，将212μL氯甲酸烯丙酯(2mmol)缓慢滴加到上述溶液中。滴加完毕，室温反应12小时。反应完成后，加入水(100ml)和二氯甲烷(100ml)萃取，有机相再用水洗3次。收集有机相，加入无水硫酸镁干燥，浓缩，即可得有机小分探针(I)133mg，产率31％。产物鉴定数据同实施例1。实施例3本实施例的一种有机小分子探针(I)的合成，具体合成步骤如下：将312mg的甲酚紫醋酸盐(1.0mmol)加入到含有206μL三乙胺(1.5mmol)的四氢呋喃中(4ml)。室温搅拌下，将159μL氯甲酸烯丙酯(1.5mmol)缓慢滴加到上述溶液中。滴加完毕，室温反应12小时。反应完成后，加入水(100ml)和二氯甲烷(100ml)萃取，有机相再用水洗3次。收集有机相，加入无水硫酸镁干燥，浓缩，即可得有机小分子探针(I)107mg，产率25％。所得产物的核磁氢谱图和碳谱图同实施例1。性能测试：(1)探针(I)的紫外吸收强度随零价钯浓度的变化：取Pd(PPh3)4和实施例1制备的有机小分子探针(I)各自溶于二甲亚砜中，配制成10mM储备液。取探针(I)储备液用乙腈-水(1:1V/V)稀释，配制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测零价钯的有机小分子探针，其特征在于所述有机小分子探针的化学结构如式(I)所示：

【技术特征摘要】
1.一种检测零价钯的有机小分子探针，其特征在于所述有机小分子探针的化学结构如式(I)所示：2.权利要求1所述的一种有机小分子探针的制备方法，其特征在于包括以下制备步骤：将甲酚紫醋酸盐、有机溶剂和三乙胺搅拌混合均匀，然后滴加氯甲酸烯丙酯，室温反应后萃取，浓缩有机相，即可得到所述检测零价钯的有机小分子探针。3.根据权利要求2所述的一种有机小分子探针的制备方法，其特征在于：所述的有机溶剂选自乙腈、四氢呋喃、二氯甲烷或N,N-二甲基甲酰胺。4.根据权利要求3所述的一种有机小分子探针的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜金武，张雷，王晓琳，李晶，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44