[发明专利]基于罗丹明B和氨乙基硫醚的化合物、其制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明属于重金属离子探针技术领域，具体涉及一种基于罗丹明B和氨乙基硫醚的化合物及其制备方法，以及该化合物作为汞离子探针在检测汞离子中的应用。

背景技术

汞是毒性排行第二的常见有毒重金属，无论是单质汞、无机汞，还是有机汞，都会破坏肾、中枢神经系统以及大脑等器官，导致认知和运动功能的紊乱，甚至癌症。汞及其化合物若存在天然水体中，极易污染水环境，对大范围人群造成伤害。Hg²⁺是汞污染物中最常见的形式，具有较高的水溶性，因此，其检测至关重要。光谱探针由于操作简单、检测灵敏快速、选择性高、成本低等优点而备受关注。罗丹明类光谱探针由于摩尔吸收系数大、荧光量子产率高、吸收和发射波长长等优点而得到了广泛的发展。

但是目前已报道的罗丹明类光谱探针有些原料难得、结构复杂、合成困难，有些只能在纯有机溶剂（比如无水乙醇）下检测Hg²⁺，或抗干扰能力和实用性欠佳，综合性能好的罗丹明类Hg²⁺光谱探针非常少（参见：Xu L, Wang S, Lv YN, Son YA, Cao DR. A highly selective and sensitive photo switchable fluorescent probe for Hg²⁺ based on bisthienylethene-rhodamine 6G dyad and for live cells imaging. Spectrochim. Acta Part A 2014; 128: 567-574；Bhalla V, Tejpal R, Kumar M. Rhodamine appended terphenyl: A reversible “off-on” fluorescent chemosensor for mercury ions. Sens. Actuators B 2010; 151: 180-185；Zhang X, Zhu YY. A new fluorescent chemodosimeter for Hg²⁺-selective detection in aqueous solution based on Hg²⁺-promoted hydrolysis of rhodamine-glyoxylic acid conjugate. Sens. Actuators B 2014; 202: 609-614）。另外，罗丹明类Hg²⁺光谱探针的信号的转换一般通过两种方法实现，一种是加入汞离子，与探针配位并诱导螺内酰胺开环，这样常常会对其他金属阳离子有响应或者延迟反应；另一种是汞离子激活硫代羰基化学剂量反应，这个最大问题就是汞离子的反应是不可逆的，因此就不能作后续分析，探针无法重复使用，汞离子也无法回收，导致无法实用。现有含有S原子的罗丹明类光谱探针大多具有不可逆的传感机理（Jia-Sheng Wu, In-Chul Hwang, Kwang S. Kim and Jong Seung Kim. Rhodamine-based Hg²⁺-selective chemodosimeter in aqueous solution: fluorescent OFF-ON. Organic Letters. 2007, 5(9): 907-910；Satheshkumar Angupillai, Ji-Yong Hwang, Jae-Young Lee, Boddu Ananda Rao, Young-A. Son. Efficient rhodamine-thiosemicarbazide-based colorimetric/fluorescent ‘turn-on’ chemodosimeters for the detection of Hg²⁺ in aqueous samples. Sens. Actuators B 2015; 214: 101-110），而可逆型探针可以通过加入强络合剂等条件使探针再生，实现重金属离子的回收和探针的循环利用，从而提高探针的实用价值。因此，很有必要通过研发新的反应合成一个具有优良综合性能和可逆识别机理的新型罗丹明类Hg²⁺比色和荧光探针。

发明内容