[发明专利]用于识别锌离子的荧光探针及其制备方法和应用、用于识别锌离子的膜材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于识别锌离子的荧光探针及其制备方法和应用、用于识别锌离子的膜材料及其制备方法和应用，属于荧光探针技术领域。

背景技术

在人体内，锌离子是含量第二位的过渡金属离子。在不同的生物系统，例如基因表达、蛋白质相互转换和神经传递中扮演着重要的角色。细胞内锌离子浓度的破坏，会导致一系列疾病的发生，所有检测锌离子的方法中，荧光离子探针由于其在选择性，灵敏度，实时性和原位检测等方面的优势，被广泛的应用于此领域。过渡金属锌与希夫碱形成的配合物具有突出的光、电致发光特性，以及结构的可修饰性等，是应用前景广泛的发光材料，过去人们对以锌与高分子希夫碱金属配合物的研究居多，近年来配位聚合物成为研究热点。近年来，由于席夫碱的特殊结构及其在生命科学中的重要地位，使得席夫碱及其金属配合物成为配位化学最活跃的研究领域。随着科学工作者研制出各种新型荧光离子探针用于测定金属离子，基于希夫碱的荧光离子探针越来越受到人们的关注，因此，研制出高选择性，高灵敏度，良好稳定性的新型荧光离子探针实现对金属离子的识别检测具有重要价值。

希夫碱是指含有亚胺或甲亚胺特性基团(-RC＝N-)的一类化合物，其杂化轨道上的N原子具有孤对电子，易与有空轨道的金属离子配位，故其是一类性能优良的配体。因此，使用此类化合物对锌离子进行有效、快速、简单易行的检测，对于人类生活和自然环境都有着极其重大的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于识别锌离子的荧光探针，该探针具有针对锌离子的荧光敏感性，可与锌离子配位形成配合物，并导致荧光增强，通过探测荧光即可快速识别锌离子，检测灵敏度高。

本发明还提供一种上述用于识别锌离子的荧光探针的制备方法和应用、用于识别锌离子的膜材料及其制备方法。

为了实现以上目的，本发明的用于识别锌离子的荧光探针所采用的技术方案是：

用于识别锌离子的荧光探针，具有如式Ⅰ所示的通式：

式Ⅰ中，Ar选自喹啉基、异喹啉基、苯基、稠环基、取代基取代的苯基或取代基取代的稠环基，所述取代基独立地选自羟基或碳原子数为1～4的烷基；R₁具有如式Ⅱ所示的基团：R₂为羟基；R₃为氢或碳原子数为1～4的烷氧基；

优选的，R₁和R₂处于Ar中同一苯环上相邻的取代位。

Ar选自取代基取代的苯基或取代基取代的稠环基时，苯基或稠环基上的取代基为除R₁、R₂和R₃以外的其他取代基。

所述稠环基为萘基、芘基、蒽基或苝基。

所述Ar选自喹啉基、异喹啉基、苯基、稠环基、取代基取代的苯基或取代基取代的稠环基；所述稠环基为萘基或蒽基，R₁和R₃处于Ar中同一苯环上对位取代位。

所述Ar为萘基、苯基、芘基或甲基取代的苯基。进一步优选的，所述Ar为萘基或芘基。

本发明的用于识别锌离子的荧光探针的制备方法所采用的技术方案为：

用于识别锌离子的荧光探针的制备方法，包括如下步骤：在酸性催化剂的催化作用下，将8-氨基喹啉和式Ⅲ化合物在溶剂A中反应，即得；

式Ⅲ中，Ar为荧光基团。Ar选自喹啉基、异喹啉基、苯基、稠环基、取代基取代的苯基或取代基取代的稠环基，所述取代基独立地选自羟基或碳原子数为1～4的烷基；R₂为羟基；R₃为氢或碳原子数为1～4的烷氧基；R₄为醛基。

R₂和R₄处于Ar中同一苯环上相邻的取代位。

所述反应的方程式如下：

所述反应的温度为65～85℃，时间为4～6h。

所述酸性催化剂选自甲酸、乙酸、硫酸、盐酸、SiO₂-Al₂O₃、B₂O₃-Al₂O₃中的一种或多种。

所述溶剂A选自苯、甲苯、乙醇、丙醇、乙醚、四氢呋喃、氯仿中的一种或多种。

所述式Ⅲ所示的化合物与8-氨基喹啉的摩尔比为1:0.3～2.5。

所述酸性催化剂与8-氨基喹啉的摩尔比为1:1～100。