[发明专利]一种用于检测肼的2，3-蒎二酮基咪唑型荧光探针及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种用于检测肼的2，3‑蒎二酮基咪唑型荧光探针及其制备方法和应用。本发明以天然可再生资源β‑蒎烯的衍生物2，3‑蒎二酮为原料，与对苯二甲醛和乙酸铵进行一步环化反应，得到4‑(5，5‑二甲基‑4，5，6，7‑四氢‑1H‑4，6‑桥亚甲基苯并[d]咪唑‑2‑基)苯甲醛；4‑(5，5‑二甲基‑4，5，6，7‑四氢‑1H‑4，6‑桥亚甲基苯并[d]咪唑‑2‑基)苯甲醛与2‑氰基乙酸乙酯进行缩合反应，得到2‑氰基‑3‑(4‑(5，5‑二甲基‑4，5，6，7‑四氢‑1H‑4，6‑桥亚甲基苯并[d]咪唑‑2‑基)苯基)丙烯酸乙酯。2‑氰基‑3‑(4‑(5，5‑二甲基‑4，5，6，7‑四氢‑1H‑4，6‑桥亚甲基苯并[d]咪唑‑2‑基)苯基)丙烯酸乙酯能与肼进行专一性反应，在365nm紫外光下溶液的荧光颜色由橙黄色变为蓝绿色，对肼具有专一性和高灵敏度的特点，作为检测肼用荧光探针具有很好的应用前景。

技术领域

本发明属精细有机合成技术领域，涉及一种用于检测肼的2，3-蒎二酮基咪唑型荧光探针及其制备方法。

背景技术

肼作为一种重要的生化试剂、精细化学品、反应碱和还原剂，广泛应用于除氧剂、医药、缓蚀剂、农药、纺织染料、火箭燃料、重氮燃料等行业。然而，尽管肼广泛应用，但它对人和动物具有高度毒性和腐蚀性。吸入其蒸汽可能导致头晕、恶心和中枢神经系统兴奋。它的蒸汽刺激眼睛，对眼睛造成永久性的伤害。长期暴露于高浓度肼可引起各种脏器损伤，中枢神经系统损伤。因此，寻找一种选择性好、灵敏度高的肼检测方法是十分必要和迫切的。

截止到目前为止，许多方法应用到肼的探测方面，例如：毛细管电泳法、电化学分析法、化学发光法、色谱法等多种肼检测方法。然而，这些方法总是昂贵、耗时和复杂的。其中很少能用于细胞内肼的检测。在这些分析方法中荧光分析方法作为一种简单的、快速的、高选择性、高灵敏性的方法被广泛使用于生物体内的离子检测。由于其优异的敏感性、非侵入性和对生物样品良好的相容性，引起了人们的广泛关注。到目前为止，已报道了许多用于肼检测的荧光探针。近年来有许多关于有机荧光探针的合成和应用于肼检测的报道，例如：在2013年，以乙酰丙酸为离去基的半水杨酸类近红外肼探针用于血样和活细胞中肼的检测，这些探针显示出良好的灵敏度和选择性，但也存在合成路线长、效率低、检测不理想等缺点。在2017年，以4-硝基苯基作为联氨的荧光反应基团，在亲核芳香取代反应的基础上，开发了一种荧光开关型探针用于肼的检测及其活细胞成像。

同时，近年来也出现许多咪唑类化合物作为荧光探针的报道，例如：Mn²⁺探针、Zn²⁺探针、F^-探针、Zn²⁺探针、Fe³⁺探针。但没有关于诺蒎烷基咪唑类化合物应用于肼检测的报道。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种2，3-蒎二酮基咪唑型荧光探针，能与肼进行专一性反应，在365nm紫外光下溶液的荧光颜色由橙黄色变为蓝绿色。本发明所要解决的另一技术问题是提供一种2，3-蒎二酮基咪唑型荧光探针的制备方法。本发明还要解决的技术问题是提供一种2，3-蒎二酮基咪唑型荧光探针的应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种用于检测肼的2，3-蒎二酮基咪唑型荧光探针，该荧光探针为2-氰基-3-(4-(5，5-二甲基-4，5，6，7-四氢-1H-4，6-桥亚甲基苯并[d]咪唑-2-基)苯基)丙烯酸乙酯，结构式为：

所述的2-氰基-3-(4-(5，5-二甲基-4，5，6，7-四氢-1H-4，6-桥亚甲基苯并[d]咪唑-2-基)苯基)丙烯酸乙酯的制备方法，包括如下步骤：

1)以天然可再生资源β-蒎烯的衍生物2，3-蒎二酮为原料，与对苯二甲醛和乙酸铵进行一步环化反应，得到4-(5，5-二甲基-4，5，6，7-四氢-1H-4，6-桥亚甲基苯并[d]咪唑-2-基)苯甲醛；