[发明专利]邻硝基苯基偶氮水杨醛苯氧乙酰腙及其合成和在比色检测CN-中的应用

说明书

技术领域

本发明属于有机化学合成领域，涉及一种酰腙类化合物及其合成方法，尤其涉及一种邻硝基苯基偶氮水杨醛苯氧乙酰腙化合物及其合成方法；本发明同时还涉及酰腙化合物作为受体分子在比色检测识别CN^－中的应用。 

背景技术

氰化物化学传感器的研究是超分子化学中最为活跃的研究领域之一，氰化物是合成树脂、医药、农药、杀虫剂、化肥等重要原料，也是镀金、冶金的重要试剂，又是剧毒物质，对人的致死量极微，除了直接误服以外，其蒸气和粉尘也可以通过呼吸道或消化道进入人体，甚至渗入皮肤与体内细胞色素氧化酶中的Fe³⁺结合，失去传递氧气的作用使机体缺氧引起中毒甚至死亡。所以，寻找一定的方法来检测环境中的氰化物备受关注。目前，氰根检测主要有伏安法、滴定电位、电化学和光学检测等方法。光学检测是通过监测加入离子后颜色变化或荧光强度改变的方法，检测操作简便，其过程甚至裸眼可见。而其他方法存在则需要昂贵的仪器设备、费时、费力以及需要专业人员操作等问题。 

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种基于酚羟基和氨基的酰腙类受体化合物——邻硝基苯基偶氮水杨醛苯氧乙酰腙。 

本发明的另一目的是提供一种上述邻硝基苯基偶氮水杨醛苯氧乙酰腙化合物的合成方法。 

本发明还有一个目的，就是提供上述化合物作为受体分子在比色检测CN^－中的具体应用——阴离子CN^－检测试纸及其制备方法。 

（一）邻硝基苯基偶氮水杨醛苯氧乙酰腙化合物 

本发明邻硝基苯基偶氮水杨醛苯氧乙酰腙化合物，其结构式为：

上述化合物含有-OH、-NH等基团，易于离子形成氢键，而-C=N键的缺电子碳可与离子发生加成反应，形成加成物，从而使受体溶液的颜色发生变化。

比色识别CN^－的原理：首先CN^－与化合物的-OH,-NH基团形成分子内氢键；然后CN^－与化合物上的-C=N键发生加成反应，羟基上的质子转移。其识别过程如下式所示： 

（二）邻硝基苯基偶氮水杨醛苯氧乙酰腙化合物的合成

本发明邻硝基苯基偶氮水杨醛苯氧乙酰腙化合物的合成，是以无水乙醇为溶剂，冰乙酸作催化剂，以邻硝基苯基偶氮水杨醛与苯氧乙酰肼为反应底物，回流反应至沉淀生成，静置，抽滤，用DMF-C₂H₅OH重结晶，得紫色晶体即为目标产物。反应式如下：

所述邻硝基苯基偶氮水杨醛与苯氧乙酰肼的摩尔比为1:1~1:2。

所述催化剂冰乙酸的用量为邻硝基苯基偶氮水杨醛摩尔量的1~5倍。 

所述回流反应的温度为75~80℃，反应时间为7~8h。 

所述DMF-C₂H₅OH是由DMF与C₂H₅OH以1:1~1:2的体积比混合。 

本发明通过核磁共振、红外图谱、紫外光谱、熔点测定、元素分析等手段进行表征，表明合成的化合物与设计的基于酚羟基和氨基的酰腙类受体化合物一致。 

（三） 受体的阴离子识别实验 

1、受体的阴离子离子比色识别性能研究

  分别移取0.50 mL受体的DMSO溶液（2×10^-4 mol/L）于一系列10 mL 比色管中，再分别移取2.5 mL的pH= 7.04的HEPES缓冲溶液于上述加了受体的比色管中，然后分别加入0.5 mL F^－， Cl^－，Br^－，I^－，CH₃COO^－，H₂PO₄^－，HSO₄^－，ClO₄^－，CN^－等各阴离子DMSO溶液（0.01 mol/L）。用DMSO稀释至5mL，此时受体浓度为2×10^-5 mol/L，阴离子浓度为受体浓度的50倍，混合均匀后放置30分钟左右，观察各受体对阴离子的响应。