[发明专利]一种类salen型化合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种类salen配体的合成与应用，具体地说是一种具有高选择性、高灵敏度的Zn²⁺传感器。

技术背景

锌是一种重要的人体必需微量元素,广泛分布于人体的细胞和体液中。锌离子在生物体系中扮演着重要角色，如DNA的合成、基因转录、免疫功能以及酶催化等过程都离不开它的参与。由于Zn²⁺没有空的d轨道和未成对电子,很多常用的光谱和电化学分析方法，如紫外-可见光谱、电子顺磁共振和循环伏安法均不适用于锌离子检测。因此，荧光显微成像技术成为检测生物体内锌离子最有效的手段之一。荧光传感器具有操作简便、灵敏度高等优点，尤其是荧光增强型有利于提高信噪比，在灵敏度方面要明显优于荧光淬灭型。

目前已报道的检测Zn²⁺的方法，文献“Fluorescence Sensing and Binding Behavior of Aminobenzenesulfonamidoquinolino-β-cyclodextrin to Zn²⁺”(Org.Lett.,Vol.9,No.2,2007)中合成了一种基于环糊精的水溶性离子传感器，该传感器在荧光下表现出对Zn²⁺高选择性，但不会影响生物体内的Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺等离子，因此在细胞中Zn²⁺检测方面有重要意义。文献“兼具传像功能的锌离子传感器的初步研究”(光谱学与光谱分析，Vol.31,No.11,2011)中将PAN和RB联合作为指示剂，再通过碱性催化的溶胶凝胶法将指示剂固定在与传像光纤相联结的自聚焦透镜端面上，成功制备了一种具有传像功能的荧光锌离子传感探头。检测限4×10^-5mol/L，此种具有传像功能的传感器在生物检测方面有较大的应用潜力。

上述文献中设计合成出来的Zn²⁺传感器，具有了较高选择性与较低的检测限，但选择性与灵敏度有很大的提升空间。如果同时具有更高选择性与更高灵敏度则更有意义。

发明内容

本发明针对已报道过的检测Zn²⁺方法中存在不能同时具有高选择性与高灵敏度等问题，提供一种新型类salen型化合物，该化合物对Zn²⁺具有高选择性、高灵敏度类，将化合物加入待测样品的乙腈溶液中，在紫外灯下能够发出黄绿色的光，在荧光光谱中可以看到有一个新峰产生且荧光强度特别强。本发明提供了的类salen型化合物，能够准确检测出低浓度的Zn²⁺(检测限5×10^-6mol/L)。

本发明的技术方案为：

一种类salen型化合物，该化合物的结构式如下：

所述的类salen型化合物的制备方法，包括以下步骤：

(1)2,4-二叔丁基水杨醇(C1)的合成

将2,4-二叔丁基苯酚溶于无水甲醇中，加入氢氧化钠，搅拌,待固体全部溶解加入甲醛溶液，加毕室温下反应20～28h,之后在搅拌条件下倒入蒸馏水中，用浓盐酸调pH值至2～3，再用二氯甲烷萃取，合并后饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，抽滤、旋蒸得固体，石油醚重结晶，得白色针状固体，即为化合物C1；其物料配比为：摩尔比2,4-二叔丁基苯酚：氢氧化钠＝1：1，每0.1mol氢氧化钠加20～40ml甲醛溶液；搅拌时每0.1mol氢氧化钠需200～300mL蒸馏水；

(2)2-溴甲基-4,6-二-叔丁基苯酚(C2)的合成

将C1溶于氯仿溶剂中，加入三溴化磷在室温下反应2～4h，反应后所得混合液加0～5℃蒸馏水洗涤；洗涤后，用氯仿萃取，合并萃取液；所得合并液用无水硫酸镁干燥，抽滤、旋蒸得浅黄色油状产物液，冷冻，得淡黄色固体，即为化合物C2；其物料配比为：每10.0g C1加2～4mL三溴化磷；

(3)2-(苯巯基亚氨基)-甲基-4,6-二叔丁基苯酚(C3)的合成

将3,5-二叔丁基水杨醛，用无水乙醇溶解，加入邻氨基苯硫酚、三乙胺，回流搅拌2～4h，待黄色沉淀完全析出，抽滤得固体，干燥后得到黄色产物即为化合物C3；物料配比为摩尔比3,5-二叔丁基水杨醛：邻氨基苯硫酚：三乙胺＝1：1：1.2；

(4)化合物1的合成