[发明专利]一种检测铁离子的荧光探针及制备与应用

说明书

本发明属于重金属检测技术领域，公开了一种检测铁离子的荧光探针及制备与应用。所述荧光探针的化学结构如式(I)所示。其制备方法为：往罗丹明B的乙醇溶液中滴加无水乙二胺，加热回流反应，产物经分离、纯化，得到中间体；将3‑甲氧基苯甲醛、5‑溴‑2呋喃甲醛、3‑羟基苯甲醛或3，4‑二甲氧基苯甲醛溶于甲醇，滴加到中间体的甲醇溶液中，加热回流反应，冷却至室温，冰浴下加入硼氢化钠搅拌混合均匀，继续加热回流反应，产物经分离、纯化，得到荧光探针。本发明的制备方法简单，所得产物可实现Fe³⁺的紫外和荧光双响应检测Fe³⁺，并且能在纯水溶液中检测Fe³⁺，在化工、环境、生物医药等领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于重金属检测技术领域，具体涉及一种检测铁离子的荧光探针及制备与应用。

背景技术

铁是一种过渡金属元素，亦属于重金属元素，在自然界中广泛存在，在工业上用途极广，如炼钢，制造各种器械，同时也是生物体中不可缺少的物质。在生物体内，Fe³⁺对许多生理过程中起着关键作用，如氧气的运输、电子转移过程及DNA和RNA的合成途径等，生物体内不正常的Fe³⁺浓度会引起各种生理紊乱，如心脏病，肝炎，癌症和其他器官机能障碍等。此外，在环境中过多的Fe³⁺会造成水和土壤等污染，从而影响塑料、纺织、造纸、酿造和食品等工业。因此实现Fe³⁺在水介质中进行高效准确的检测相当重要。

传统的Fe³⁺的检测方法有原子吸收光谱、电感耦合等离子体质谱、电化学等，但这些方法具有复杂、耗时、易破坏样品等缺点而不适用于准确地在线监测Fe³⁺。近年来，金属离子荧光探针由于其具有方便快速、灵敏度高以及成本较低等优势，可以实现快速高效检测Fe³⁺，逐渐成为化工、生物等领域不可缺少的研究方法。目前在纯水介质中检测Fe³⁺的具有的荧光探针极其少。因而，开发一种新型的能在纯水体系中定量检测Fe³⁺的具有高灵敏度的荧光探针具有较强的实际应用价值。

发明内容

针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种检测铁离子的荧光探针。

本发明的另一目的在于提供上述荧光探针的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述荧光探针在Fe³⁺含量检测中的应用。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种检测铁离子的荧光探针，所述荧光探针的化学结构如式(I)所示：

其中，R为

上述荧光探针的制备方法，包括以下制备步骤：

(1)往罗丹明B的乙醇溶液中滴加无水乙二胺，加热回流反应，反应产物经分离、纯化，得到中间体RE；

(2)将3-甲氧基苯甲醛、5-溴-2呋喃甲醛、3-羟基苯甲醛或3,4-二甲氧基苯甲醛溶于甲醇，滴加到中间体RE的甲醇溶液中，加热回流反应，然后冷却至室温，冰浴下加入硼氢化钠搅拌混合均匀，然后继续加热回流反应，反应产物经分离、纯化，得到荧光探针RE1、RE2、RE3或RE4。

上述制备方法的合成路线图如图1所示。

优选地，步骤(1)中所述分离、纯化的步骤为：将反应液冷却至室温，蒸除溶剂，加入蒸馏水，用二氯甲烷萃取，干燥，蒸除溶剂，得到中间体RE。

优选地，步骤(2)中所述3-甲氧基苯甲醛，5-溴-2呋喃甲醛，3-羟基苯甲醛或3,4-二甲氧基苯甲醛与中间体RE加入的摩尔比为(1～1.5):1。