[发明专利]一种四苯乙烯基噻唑溶剂水荧光探针及其制备方法

说明书

本发明公开了一种四苯乙烯基噻唑溶剂水荧光探针及其制备方法，所述荧光探针命名为TBTNO₂其化学结构式如式为本发明还公开了所述荧光探针在检测溶剂水过程中荧光变化等光谱性质。研究结果证明：本发明的荧光探针通过引起荧光淬灭的扭曲分子内电荷转移机制能准确定量检测溶剂四氢呋喃和二氧六环中的微量水，并且能通过聚集诱导荧光增强机制粗略检测含水比较高的四氢呋喃和二氧六环中的水。

技术领域

本发明涉及机荧光分子探针技术领域，尤其涉及一种四苯乙烯基噻唑溶剂水荧光探针及其制备方法。

背景技术

水是有机溶剂中最常见的杂质，水的定量和定性检测对药物合成、环境监测、有机实验和有机化学工业具有重要意义。例如，在格氏试剂反应过程中反应体系必须是绝对无水的，而格式反应常用的溶剂是四氢呋喃和乙醚等。

传统上，卡尔费舍尔滴定法已被用于定量检测有机溶剂中的水。但是该方法存在一些缺点：第一，卡尔费休试剂的味道恶臭而且有很大的毒性，稳定性差，保存期在三个月内，用户储存和使用上有诸多不便；第二，这种方法只允许批量分析。虽然大多数所需的程序可能是自动的，但是要达到实时连续的在线监测是不可能的。第三，检测精确度和仪器及人员操作等多个因素有关，对仪器设计制造和操作人员的熟练程度要求较高。这种方法仍然需要改进和发展。

随着光学技术的发展，基于光学的传感器由于其优异的性能而引起广泛的关注，人们对光学水敏感系统的研究越来越感兴趣。与电子传感器相比，光学传感器具有许多优点，包括不受电磁干扰，易于制造，并可能用于远程和现场监测等。许多用于含水量定量检测的光学传感器已被开发出来，包括基于吸收、反射、折射率、磷光和荧光的光学传感器。在众多用于检测水的光学系统中，基于荧光的传感器由于其高灵敏度和高选择性，已经吸引了许多研究者的关注。近年来，一些基于荧光的有机染料已经被开发成荧光传感器用于有机溶剂中的水检测。因此，用于检测水的新型荧光传感器的设计仍然是一个极具意义的研究领域。

基于荧光的水传感器的工作原理分为分子内电荷转移、光诱导电子转移、激发态分子内质子转移等。目前文献所报导的检测水的荧光探针多数都是基于以上几种机理，而基于扭曲的分子内电荷转移(TICT) 和聚集诱导发光(AIE)机制共同作用以实现水的检测的研究却鲜有报道。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种四苯乙烯基噻唑溶剂水荧光探针及其制备方法，基于扭曲的分子内电荷转移和聚集诱导发光机制，开发出新型的用于检测有机溶剂中水的荧光传感器，可实现有机溶剂中微量水的定量检测以及较多含水量时的定性检测。

为实现上述目的，本发明采用以下技术手段：

本发明提供一种四苯乙烯基噻唑溶剂水荧光探针，所述荧光探针命名为TBTNO₂，其化学结构式如式(I) 所示：

1)本发明提供一种四苯乙烯基噻唑溶剂水荧光探针的制备方法，包括：将四苯乙烯溶于乙酸乙酯中。向上述溶液中加入Cu(NO₃)₂·3H₂O和乙酸酐。将混合物在55℃下搅拌10小时，冷却至室温，倒入水中，然后用乙酸乙酯萃取。上层有机相用MgSO₄干燥，过滤并浓缩。然后通过硅胶快速柱色谱法纯化浓缩得到化合物a。

2)将化合物a溶于乙醇中。在上述溶液中加入10％Pd/C(1g)和一水合肼。将混合物回流5小时，然后过滤固体Pd/C，真空下减压除去溶剂。残余物通过硅胶快速柱色谱纯化，得到化合物b。

3)将化合物b和三乙胺溶于THF中。将对硝基苯甲酰氯溶于THF中，0℃下缓慢加入上述混合物中。将混合物在室温下搅拌1小时，倒入水中并过滤。过滤得到的固体为化合物c。化合物c不经纯化直接将残余物用于下一步反应。