[发明专利]一类邻菲啰啉衍生物、锌离子荧光探针及其应用

说明书

本发明公开了一类邻菲啰啉衍生物、锌离子荧光探针及其应用。所述邻菲啰啉衍生物可作为锌离子荧光探针应用于金属离子识别、检测领域，所述邻菲啰啉衍生物具有式(Ⅰ)～(Ⅱ)中任一者所示的结构：其中，R包括噻吩基、咔唑基、芴基、芘基和4‑(2,2‑二苯乙烯基)苯基中的任意一种。本发明的邻菲啰啉类锌离子荧光探针对锌离子具有高选择性和高灵敏度，可以实现锌离子的快速检测，并且选择性好，抗其他离子干扰能力强，为设计高选择性、灵敏性的金属离子探针提供了新的方法，在金属离子检测领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一类邻菲啰啉衍生物，具体涉及一种高选择性、高灵敏度的邻菲啰啉类锌离子荧光探针及其在金属离子识别和检测方面的应用，属于荧光离子探针技术领域。

背景技术

锌离子作为人体内200多种金属酶的组成成分，直接参与体内细胞的发育、生殖和组织修复等生理过程，在生物体的大脑活动、基因转录和免疫功能等过程中扮演重要角色。近年来，镀锌工业和锌锰电池应用越来越广泛，锌污染越来越严重。因此，锌离子的检测具有重要研究意义。然而，锌离子具有稳定的d电子构型，常用的紫外-可见光谱法、电子顺磁共振法和循环伏安法对锌离子不适用。荧光探针法操作简单，检测成本低，选择性和灵敏度高，能够实时原位检测。因此，开发低成本、响应快、具有高灵敏度和选择性的锌离子荧光探针引起广泛关注。邻菲啰啉，含氮的二齿配体，刚性平面结构，具有独特的光化学和光物理性能，在光电材料和荧光探针方面受到重视。由于镉离子与锌离子具有相似的电子和配位性质，往往干扰锌离子的检测。Okahara等人发现离子探针受体基团的化学修饰对金属离子的配位能力和选择性具有重要的影响(Y.Nakatsuji,T.Nakamura,M.Yonetani,H.Yuya,andM.Okahara,J.Am.Chem.Soc.,1988,110,531-538)。如:15-冠-5空穴与钠离子的半径匹配，但对钠离子配位能力不强，且对钠离子和钾离子没有选择性。当将给电子基团引入15-冠-5后，其对钠离子和钾离子表现出良好的选择性。因此，研究取代基对邻菲啰啉探针选择性和灵敏度的影响是非常有必要的。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一类邻菲啰啉衍生物，以克服现有技术的不足。

本发明的另一主要目的在于提供一种邻菲啰啉类锌离子荧光探针及其在金属离子识别和检测方面的应用。

本发明实施例提供了一类邻菲啰啉衍生物在金属离子识别或检测领域的应用，它具有式(Ⅰ)～(Ⅱ)中任一者所示的结构：

其中，R包括噻吩基、咔唑基、芴基、芘基和4-(2,2-二苯乙烯基)苯基中的任意一种。

进一步的，所述R具有下式1～5中任一者所示的结构：

本发明实施例还提供了所述邻菲啰啉衍生物于制备锌离子荧光探针中的用途，所述邻菲啰啉衍生物具有式(Ⅰ)～(Ⅱ)中任一者所示的结构：

其中，R包括噻吩基、咔唑基、芴基、芘基和4-(2,2-二苯乙烯基)苯基中的任意一种。

本发明实施例还提供了一种邻菲啰啉类锌离子荧光探针，它具有式(Ⅰ)～(Ⅱ)中任一者所示的结构：

其中，R包括噻吩基、咔唑基、芴基、芘基和4-(2,2-二苯乙烯基)苯基中的任意一种。

进一步的，所述R包括下式1～5中任一者所示的结构：

本发明实施例还提供了一种锌离子检测方法，其包括：将前述的邻菲啰啉类锌离子荧光探针与含有锌离子的液相体系混合，并检测所获混合体系的荧光光谱，实现对锌离子的检测。

较之现有技术，本发明的有益效果在于：