[发明专利]萘基硫脲修饰的全甲基化β-环糊精衍生物及其制备和应用方法

说明书

【技术领域】：

本发明属于材料化学与应用化学领域，涉及一种萘基硫脲修饰的全甲基化β-环糊精衍生物及制备方法和应用在水相中宽pH(3-12)适用范围内的对二价汞离子(Hg²⁺)高选择性快速地识别方法和荧光传感机制。

【背景技术】：

汞是一种具有很大的生理毒性的元素，由于其具有高度的生物富集性，并且在工业中又使用的很广，它的毒性已引起了全世界的关注。以无机盐形式存在的二价汞离子被认为是最危险和毒性最大的无机金属离子之一，由于它能被水中微生物转化为毒性更大的甲基汞并且可以通过生物富集而损害人类中枢神经系统，从而二价汞离子的检测成为了化学，生物化学，环境科学，医学科学等诸多学科共同关心的大课题((a)www.epa.gov(b)de Silva，A.P.；Gunaratne，H.Q.N.；Gunnlaugsson，T；Huxley，A.J.M.；McCoy，C.P.；Rademacher，J.T.；Rice，T.E.Chem.Rev.1997，97，1515.(c)Boening，D.W.Chemosphere 2000，40，1335.(d)Benoit，J.M.；Ritzgerld，W.F.；Damman，A.W.Environ.Res.1998.78.118)。现在识别汞的方法有了长足的发展，很多科学家包括美国的Lippard课题组，韩国的Chang课题组等在这个领域做出了卓越的贡献。((a)Nolan，E.M.；Lippard，S.J.Chem.Rev.2008，108，3443.(b)Cho.D.-G.；Sessler，J.L.Chem.Soc.Rev.2009，38，1647.(c)Song，K.-C.；Kim，J.-S.；Park，S.-M.；Chung，K.-C.；Ahn，S.；Chang，S.-K.Org.Lett.2006，8，3413，(d)Lee，H.；Lee，S.-S.Org.Lett.，2009.11.1393(e)Lee，M.-H.，Lee，S.-W.，Kim，S.H.；Chang，C.；Kim，J.-S.Org.Lett.2009.11.2101)。

然而，上述报道的识别汞的方法很多都具有合成路线复杂；产率低；水溶性不好，需要加辅助的有机溶剂；响应时间长；或灵敏度不高等等不十分令人满意之处，由于环糊精具有很好水溶性，而基于环糊精修饰的衍生物用于汞离子识别方面的研究还鲜有报道。环糊精(Cyclodextrins，通常简称为CD)，是一类由D型吡喃葡萄糖单元以1，4糖苷键首尾相连的截锥状大环分子，具有疏水的空腔和亲水的表面。环糊精习惯上用一个希腊字母表示其葡萄糖单元数目，其中最常见的是α-、β-和γ-环糊精，分别拥有6、7和8个葡萄糖单元(J.Szejtli.Chem.Rev.1998，98，1743-1753.)。环糊精及其衍生物广泛地应用在客体分子的识别和超分子组装体的构筑((a)Y.Liu，Y.Chen.Acc.Chem.Res.2006，39，681-691；(b)A.Harada，Acc.Chem.Res.2001，34，456-464.)以及药物分子的包结和传输体系中((a)K.Uekama，F.Hirayama，T.Irie.Chem.Rev.1998，98，2045-2076；(b)J.Zhang，P.X.Ma.Angew.Chem.Int.Ed.2009，48，964-968.(c)M.E.Davis，M.E.Brewstev.Nat.Rev.Drug.Discov.2004，3，1023-1035.)。

基于以上各方面的考虑，我们设计并合成了一种可用于汞离子识别的萘基硫脲修饰的全甲基化β-环糊精衍生物。

【发明内容】：

本发明目的是提供一种在水相中宽pH范围内快速高选择性高灵敏度地检测二价汞离子的化合物及其检测方法。为实现本发明的目的，本发明公开了一种新型的在水相中宽pH范围内快速高选择性灵敏度地检测二价汞离子的化合物，采用以环糊精作为增加水溶性基团，硫脲基作为识别位点，萘基作为响应位点，其化学式为：C₇₃H₁₁₈N₂O₃₄S，分子量为1598.7g/mol，结构式及示意图如图1。

本发明还公开了一种新型汞离子荧光探针的制备方法，它的合成路线如图2.