[发明专利]一种基于BODIPY的钯离子荧光探针化合物及其合成方法

说明书

本发明公开了一种基于BODIPY的钯离子荧光探针化合物及其合成方法。一种基于BODIPY的钯离子荧光探针化合物BDP‑Pd，其结构如式(1)所示。该钯离子探针为荧光增强型，灵敏度高，检测限低至0.72ppb，钯离子与探针的络合常数高达8.5×10¹⁰M^‑2；探针表现出了对钯离子的高选择性，抗干扰性强。

技术领域：

本发明涉及有机小分子荧光探针领域，具体涉及一种基于BODIPY的钯离子荧光探针化合物及其合成方法。

背景技术：

在现代工业合成方法中，重金属广泛应用于不同领域的化合物与聚合物材料制备，其中，钯(Pd)作为最广泛使用的金属负载型催化剂，应用尤为普遍。此外，钯也是电子产品、珠宝、航空航天、医疗器械、燃料电池等行业不可或缺的关键材料。工业生产所排放的钯对土壤、水资源造成污染，对生态系统和人类健康构成了严重威胁。因此，开发有效的方法来检测工业、制药业和环境样品中的钯含量非常必要。

相较于仪器检测钯含量的方法如原子吸收光谱法(AAS)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、固相微萃取结合高效液相色谱(SPME-HPLC)、X射线荧光等，荧光探针具有操作简单，响应快速，选择性好，灵敏度高等特点，能够实时实地进行检测。其中，氟硼二吡咯(BODIPY)荧光染料具有高摩尔消光系数(ε70 000M^-1cm^-1)和荧光量子产率(Φ_F约0.5-0.8)，易于化学修饰，吸收发射波长可调，光热稳定性高等优点，被广泛应用于各种离子、小分子检测与生物荧光成像((a)Ulrich,G.；Ziessel,R.；Harriman,A.Angew.Chem.Int.Ed.2008,47(7),1184-1201；(b)Kowada,T.；Maeda,H.；Kikuchi,K.Chem.Soc.Rev.2015,44(14),4953-4972；(c)Kolemen,S.；Akkaya,E.U.Coord.Chem.Rev.2018,354,121-134.)。近年来，文献报道了多例基于罗丹明B，荧光素，香豆素，花青染料，苝二酰亚胺(PDI)等不同荧光团的钯离子荧光探针(Balamurugan,R.；Liu,J.-H.；Liu,B.-T.Coord.Chem.Rev.2018,376,196-224.)。但目前基于BODIPY的钯离子荧光探针并不多((a)Kaur,P.；Kaur,N.；Kaur,M.；Dhuna,V.；Singh,J.；Singh,K.RSCAdv.2014,4(31),16104-16108；(b)Keum,D.；Kim,S.；Kim,Y.Chem.Commun.2014,50(10),1268-1270；(c)Li,Y.；Yang,L.；Du,M.；Chang,G.Analyst 2019,144(4),1260-1264.)。

总的来看，文献所报道的BODIPY探针大都基于荧光猝灭的ON-OFF识别机制，容易受其他环境因素干扰；探针灵敏度与对钯离子的选择性尚待提高。鉴于钯离子对环境与生态系统的危害，以及目前所报道探针的局限性，结合BODIPY染料分子优异的光物理化学性能，设计制备高灵敏度、高选择性的BODIPY基钯离子荧光探针具有研究价值与应用前景。

发明内容：

本发明旨在针对现有技术存在的问题，提供一种基于BODIPY的钯离子荧光探针化合物及其合成方法，该钯离子荧光探针化合物用于钯离子快速检测，探针具有高选择性、高灵敏度和响应迅速的特点。

本发明提供了一种基于BODIPY的钯离子荧光探针化合物BDP-Pd，其结构如式(1)所示：

本发明还保护上述基于BODIPY的钯离子荧光探针化合物BDP-Pd的合成方法，包括如下步骤：

(1)氮气保护下，向化合物1、化合物2和冰醋酸的1,2-二氯乙烷溶液中加入三乙酰氧基硼氢化钠，反应完成后分离纯化制得化合物3；