一种穴状冠醚化合物的制备方法及应用技术

本发明专利技术属于有机化合物合成技术领域，尤其涉及一种穴状冠醚化合物的制备方法及应用，化合物可以用做溶液中检测金属离子的荧光检测探针进行应用。本发明专利技术还提供一种作为荧光探针的化合物的合成方法，步骤包括将芳基双醛基衍生物双(4

【技术实现步骤摘要】
一种穴状冠醚化合物的制备方法及应用


[0001]本专利技术属于有机化合物合成
，尤其涉及一种穴状冠醚化合物的制备方法及应用。

技术介绍

[0002]现代研究发现，过去被认为“没有生命”的金属元素实际上与动植物的多个生命过程有关，且广泛参与到各种生命过程当中，在信息传递和生物催化中发挥关键作用。作为生命体中起到关键作用的微量元素，可以通过与蛋白质结合，从而在生物体系中的神经信号传递、酶促反应、DNA合成等生命过程中起到了重要作用。
[0003]目前，人们已开发出多种用于铜离子检测的方法，包括核磁共振波谱法、电化学分析法和光学分析法等。其中，光学分析法中的荧光法因具有操作简便、检测灵敏度高、检测成本低等优势，受到了越来越多的关注。
[0004]稀土元素广泛应用在多个领域，是发展高新技术不可或缺的资源。但是稀土元素很难独立成矿，含量低、开采难，随着对稀土的深入研究，稀土类功能材料得到了广泛应用，稀土分析测试技术也迅猛发展，稀土元素的分析方法主要有分光光度法、等离子体原子发射光谱法、等离子体质谱法。荧光分析法具有灵敏度高，分析容易的特点。而穴状冠醚类化合物作为超分子主体化合物，具有三维空腔的穴状分子，待检测金属离子可以进入空腔，借助空腔的立体构型，多个识别位点可以协同对稀土金属离子进行高选择、稳定识别。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种穴状冠醚化合物的制备方法及应用。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0007]一种穴状冠醚化合物的制备方法，包括以下步骤：
[0008]S1.将芳基双醛与三(2
‑
氨基乙基)胺按物质的量比为1～2：2～4的比例加入溶剂中，于
‑
50～25℃下反应0.2～10h后，加入还原剂，得到反应混合物；
[0009]S2.将反应混合物升温至0～100℃后反应1～20h，分离出油状产物，得到1，14
‑
二氨基乙基
‑
6，9，19，22四取代
‑
1，4，11，14，17，24六氮杂环己酮衍生物收率21％，结构表征：
[0010]1HNMR(CDCl3,400MHz,ppm):δ7.125(s,8H),δ3.720(s,8H),δ2.69
‑
2.76(m,12H)δ2.594(t,J＝6.0,4.8Hz,8H),δ2.479(t,J＝6.0Hz,4H)；MS:m/z497.7([M+H]+
),519.7([M+
Na]+
),249.4([M+2H]2+
),(496.4calcdforC
28
H
48
N8).Anal.CalcdforC
28
H
48
N8:C,67.70；H,9.74；N,22.56.Found:C,67.30；H,9.94；N,22.96；
[0011]S3.将制备的1，14
‑
二氨基乙基
‑
6，9，19，22四取代
‑
1，4，11，14，17，24六氮杂环己酮衍生物与芳基双醛按物质的量比为1～2：1～2的比例加入溶剂中，于0～100℃下反应1～20h，分离出白色固体产物，即得穴状冠醚化合物4其结构中保留2～4个碳氮双键，收率68％，结构表征如下：
[0012]1HNMR(CDCl3,400MHz,ppm):δ8.156(s,2H),δ7.13(s,4H),δ6.855(s,8H),δ3.774(d,J＝13.2Hz,4H),δ3.678(d,J＝13.2Hz,8H),δ2.885
‑
2.964(m,4H),δ2.793
‑
2.856(m,8H),δ2.645
‑
2.721(m,8H)；MS:m/z595.3([M+H]+
),617.3([M+Na]+
),298.2([M+2H]2+
),(594.42calcdforC
36
H
50
N8).IR(KBrpellet):ν(cm
‑1):3620,3398,3289,2960,2917,2844,2800,1640,1560,1514,1442,1384,1335,1302,1284,1214,1158,1094,1062,1035,977,917,889,814,795,740,597,521.UV
–
vis(methanol):λ
mas
(ε)276nm(1.7
×
104M
‑1cm
‑1).Anal.Calcdfor C
36
H
50
N8·
3H2O:C,66.64；H,8.70；N,17.27.Found:C,66.20；H,8.84；N,17.06。
[0013]进一步的，所述芳基为苯基、萘基、蒽基、吡啶基、联苯基或喹啉基。
[0014]进一步的，所述的溶剂为水、甲醇、乙醇、乙腈、四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、N,N
‑
二甲基甲酰胺和二甲亚砜中的一种；还原剂为四氢锂铝、硼氢化钠、氢气、丁基锂、钠和钾中的一种。
[0015]进一步的，所述芳基双醛为对苯二甲醛、双(4
‑
甲酰基苯基)醚、2、6
‑
吡啶二甲醛、4,4'
‑
联苯基二甲醛、喹啉二醛、蒽二甲醛和萘二醛中的一种。
[0016]一种穴状冠醚化合物的制备方法制备的穴状冠醚化合物用于水溶液中检测稀土金属离子的荧光探针，对Zn
2+
检测限低至2.92
×
10
‑7molL
‑1，穴状冠醚化合物探针分子对于Zn
2+
离子的检测机理：两个仲胺氮原子和一个季胺氮原子共同与一个Zn
2+
离子进行配位作用，形成配合物4
‑
Zn2，从而引起探针分子4荧光增强，通过检测荧光强度可以测定Zn
2+
离子的浓度。
[0017]配合物4
‑
Zn2合成路径：
[0018][0019]本专利技术具有的优点是：
[0020]1.经检测，本专利技术化合物作为荧光探针对Zn
2+
离子的检测限为2.92
×
10
‑7molL
‑1(MeOH/HEPES(9/1,v/v)(pH＝7.4)at25℃)，比世界卫生组织(WHO)建议的水中Zn
2+
离子的含量更低，意味着即使离子浓度再低，探针分子也能够检测出Zn
2+
离子，说明探针分子对于Zn
2+
离子的检测是非常灵敏的；
[0021]2.本专利技术的穴状冠醚的制备方法简单，操作方便，后处理纯化简便，原料成本低廉，适合于规模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种穴状冠醚化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将芳基双醛与三(2
‑
氨基乙基)胺按物质的量比为1～2：2～4的比例加入溶剂中，于
‑
50～25℃下反应0.2～10h后，加入还原剂，得到反应混合物；S2.将反应混合物升温至0～100℃后反应1～20h，分离出油状产物，得到1，14
‑
二氨基乙基
‑
6，9，19，22四取代
‑
1，4，11，14，17，24六氮杂环己酮衍生物S3.将制备的1，14
‑
二氨基乙基
‑
6，9，19，22四取代
‑
1，4，11，14，17，24六氮杂环己酮衍生物与芳基双醛按物质的量比为1～2：1～2的比例加入溶剂中，于0～100℃下反应1～20h，分离出白色固体产物，即得穴状冠醚化合物2.如权利要求1所述的穴状冠醚化合物的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：张向飞，孙鑫，喻淼，董江红，左春山，白文科，
申请(专利权)人：河南维诺生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：