[发明专利]一种检测苯硫酚的近红外荧光探针及其合成方法与应用

说明书

本发明公开了一种高选择性检测苯硫酚的近红外荧光探针及其合成方法和应用，属于化学分析检测技术领域。本发明探针由二氰基异佛尔酮‑久洛尼定大π体系与2,4‑二硝基氟苯反应得到，具有如下结构：此探针的荧光团为二氰基异佛尔酮‑久洛尼定大π体系，对苯硫酚的响应基团为2,4‑二硝基苯氧基。该探针分子对苯硫酚有高的选择性和灵敏度，检测范围为1–60μmol·L^‑1，检测限为0.13μmol·L^‑1。该探针可用于水体、土壤以及细胞内苯硫酚的检测。

技术领域

本发明属于化学分析检测技术领域，具体涉及一种近红外trun-on型高选择性检测苯硫酚的荧光探针及其合方法和在检测苯硫酚方面的应用。

背景技术

苯硫酚(C₆H₅SH,PhSH)是一种具有高反应活性的芳基硫化物，在合成工业中有着广泛的应用，如磺胺类药物、农药及高分子的合成。但另一方面苯硫酚具有很高的毒性，呼吸及皮肤的摄入会导致各种病症，如呼吸困难、肌无力、中枢神经损伤甚至死亡。美国职业安全健康局限定了苯硫酚的工作环境最高浓度为0.1ppm。随着苯硫酚的大量工业使用排放及毒害作用，开发高灵敏、高选择检测苯硫酚的方法对环境检测与保护是非常必要的。

基于分子探针的荧光法检法具有样品处理简洁、成本低廉及操作简便快速等优点，近年来得到了发展与利用。但目前开发的用于检测苯硫酚的荧光探针分子大部分发射波长都不在近红外光区或者探针的斯托克斯位移值小(Zhang W.J.Dyes and Pigments2016,133,248；Pagidi S.Langmuir 2018,34,8170；Genga Y.Sensors&Actuators:B.Chemical 2018,273,1670.)，由于较短波段的光对生物穿透能力弱且存在生物损伤性，且小的斯托克斯位移值会带来激发光的干扰，因此，这类探针分子不利于复杂样品背景干扰的消除，从而不利于复杂环境样品及生物样品的检测。而具有较大斯托克斯位移值的近红外荧光探针能很好的克服上述问题。

发明内容

对于上述情况，本发明目的是提供一种易于制备、性能稳定、具有较大斯托克斯位移值的新型近红外荧光分子探针，并提供该探针的合成方法，还在此基础开发出对苯硫酚进行高选择性和高灵敏度的检测方法。

为实现本发明目的，本发明利用苯硫酚具有较强的亲核反应特性，能与缺电子分子或基团发生反应，而2,4-二硝基苯醚能与苯硫酚发生特异性的反应，本专利采用2,4-二硝基苯醚为苯硫酚的响应基团。另一方面，二氰基异佛尔酮-久洛尼定大π体系具有很好的长波长荧光发射性能，且通过在酚羟基位引入不同的吸电子基团能改变原荧光分子的推拉电子体系的特性从而改变其荧光性质，本专利设计大π共轭推拉体系骨架作为发光团，合成用于检测苯硫酚的荧光分子探针。

所述检测苯硫酚的荧光分子探针，结构式如下：

其合成反应流程如下：

其合成方法具体如下：

有机溶剂中，加入碱性化合物，将化合物2与2,4-二硝基氟苯反应，分离纯化后得到最终目标产物探针分子1。

所述有机溶剂选自乙腈、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮其中之一。

所述碱性化合物选自碳酸钾、碳酸钠、醋酸钠、三乙胺、N,N-二异丙基碳二亚胺其中之一。

反应时间为2-24h。

反应温度为50-120℃。

反应条件更进一步优选如下：

反应有机溶剂选自乙腈。

反应碱选自碳酸钾。

反应时间为8h。