[发明专利]苯并咪唑基取代的喹啉酮类荧光探针及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种含苯并咪唑基取代的喹啉酮类衍生物，制备方法及其在铜离子荧光检测上的应用。本发明公开的苯并咪唑基取代的喹啉酮类衍生物，化学名为7‑二乙氨基‑3‑(2‑苯并咪唑基)喹啉‑2‑酮，该探针是由7‑二乙氨基‑2‑喹啉酮‑3‑甲醛与邻苯二胺在溶剂中缩合制备得到的。V(乙腈):V(蒸馏水)=9：1的溶液中，BMQ在自然光下显浅绿色，在365nm紫外灯下显蓝色，且在468 nm处有较强的荧光发射，铜离子存在时，该波长荧光发射强度减弱，且随着铜离子浓度逐渐增加，荧光发射强度逐渐减弱，直至完全猝灭。加入等物质的量的S^2‑，荧光发射强度几乎恢复到未加铜离子的水平，重复此过程，荧光又淬灭。

技术领域

本发明属于有机合成及分析检测技术领域，具体涉及含苯并咪唑基取代的喹啉酮类衍生物及其制备方法，该化合物应用于对铜离子的检测。

背景技术

铜离子广泛存在于环境中，可被生物摄取吸收并参与生物生命过程中的电子传递和氧化还原等过程，在生物体的新陈代谢中起到重要的作用。当铜离子的浓度低于或高于生物体细胞所要求的铜离子浓度范围时，生命系统的正常活动就会被扰乱从而引起生物体的生理异常。如人体内缺铜易造成缺铜性贫血、小儿发育不良、记忆力减退、反应迟钝等。另一方面，摄入了过量的铜，人体内易发生氧化应激反应，进而导致帕金森病，阿尔茨海默氏病，门克斯病等疾病产生。当土壤中铜浓度提高至某一阈值时，植物光合作用受抑制，引起植物矮化、叶片泛黄、根系发育不良，导致植物生长缓慢或死亡。过量铜排入水体，可毒害水体中的微生物，导致水生态的不平衡。当水体中铜的浓度过高时，也可直接作用于鱼类，对它们的行为反应、生理指标和组织结构产生较大的影响，表现出较强的毒性，引起鱼类中毒甚至死亡。

但铜被广泛地应用于电子、电气、化工、机械制造、建筑、国防、医药等领域。铜的广泛应用，可能导致其在土壤中大量沉积，继而造成水体系的污染。同时炼铜等相关企业不合理地排放含铜废水和废渣，也可能给土壤、水体等生态系统造成了难以恢复的伤害。因此发展成本低廉、操作简便、选择性好、灵敏度高、响应速度快、检测限低的铜离子的检测方法对铜工业生成中废水、废渣排放，土壤、水体生态环境和生物体内铜离子的检测尤为重要。

在众多铜离子检测的方法中，荧光检测是一种新型的检测方法，具有高灵敏度、较低检测成本、样品处理简单、操作方便、测定快速以及实时检测的优点而备受人们的青睐。

发明内容

本发明的目的在于，提供含苯并咪唑基取代的喹啉酮类荧光探针，该荧光探针为7-二乙氨基-3-(2-苯并咪唑基)喹啉-2-酮，简称BMQ，其结构式如下：

本发明的另一目的在于，提供一种含苯并咪唑基取代的喹啉酮类荧光探针的制备方法，包括如下步骤：

向反应瓶中先加入7-二乙氨基-2-喹啉酮-3-甲醛和邻苯二胺，再加入乙醇，搅拌至原料溶解后，加入催化剂，70-90℃搅拌回流反应1～8h；反应结束后，冷却至室温，减压抽滤；滤饼纯化后得到探针BMQ，具体的反应式如下：

含苯并咪唑基取代的喹啉酮类探针的制备方法，7-二乙氨基-2-喹啉酮-3-甲醛和邻苯二胺摩尔比为1：0.8～3。

含苯并咪唑基取代的喹啉酮类探针的制备方法，溶剂包括乙醇或甲醇或正丁醇，优选乙醇。

含苯并咪唑基取代的喹啉酮类探针的制备方法，催化剂为质子酸，包括甲酸、乙酸和盐酸，优选乙酸。

含苯并咪唑基取代的喹啉酮类探针的纯化方法，可用打浆法、重结晶法和硅胶柱层析法。

含苯并咪唑基取代的喹啉酮类探针的纯化方法中打浆法，滤饼用甲醇或乙醇或丙醇溶解，优选乙醇。

含苯并咪唑基取代的喹啉酮类探针的纯化方法中的硅胶柱层析法，洗脱液为石油醚和乙酸乙酯的混合溶液，石油醚与乙酸乙酯的体积比为1-3：1-100。