[发明专利]一种多功能荧光探针及制备方法和应用

说明书

本发明属于化学分析技术领域，具体涉及了一种多功能荧光探针及制备方法和应用，该荧光探针是由4‑甲酰基三苯胺与2‑肼基苯并噻唑以一定比例在一定条件下经醛胺缩合反应而成，其合成过程仅需一步，反应条件温和，后处理相对简单。合成的分子探针可在三种条件下分别识别Cu²⁺、Fe³⁺和Zn²⁺。分别是：利用比色法识别Cu²⁺；在乙腈溶液中利用蓝色荧光启亮识别Fe³⁺；在水溶液体系利用绿色荧光启亮识别Zn²⁺。该分子探针在不同条件下识别这三种离子的选择性好，抗干扰能力强，检测限低，可解决识别一种离子就要合成一种探针带来的合成繁琐、效率低下及成本昂贵的问题，在环境工程、离子检测领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于金属离子检测的分析化学技术领域，具体涉及一种多功能荧光探针及制备方法和应用。

背景技术

铜是生物体内所必需的一种微量重金属元素，在基本生理过程中均发挥着重要的作用，比如充当各种酶的必需辅助因子、促进红细胞生成、维持中枢神经系统的健康等，但是过量的铜则会损害肝脏和肾脏，引起神经退行性疾病，并具有生物危害性。作为生物系统中最丰富的过渡金属，铁参与了许多生理过程，如细胞代谢、氧气运输、酶促反应及蛋白质转运等，然而铁的缺乏或过量积累都会影响生物体内正常运转，引发各种健康问题。锌是人体中第二富集的过渡金属元素，广泛地分布于人体的细胞和体液中，参与了众多新陈代谢过程，摄入不足或过多会导致诸如生长停滞、腹泻、免疫系统功能障碍、中毒症状等疾病。所以，从人体健康的角度来看，发展快速、灵敏、便捷的Cu²⁺、Fe³⁺和Zn²⁺识别方法势在必行。

近些年来，荧光探针因其具有选择性强、灵敏度高、响应时间快速且成本低廉等优势越来越引起人们的重视。目前报道的探针多集中于对Cu²⁺、Fe³⁺和Zn²⁺中单个离子的识别检测，而单一探针存在着合成繁琐、效率低下及成本昂贵等问题。因此，开发一种灵敏高效、可识别Cu²⁺、Fe³⁺和Zn²⁺的多功能荧光探针具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在的技术问题，提供一种可识别Cu²⁺、Fe³⁺和Zn²⁺多功能荧光探针、制备方法及应用。本发明的荧光探针可以实现在乙腈溶液体系中对Cu²⁺的比色识别和对Fe³⁺的荧光识别、在水溶液体系中对Zn²⁺的荧光识别，具有较好的选择性和灵敏度。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种多功能荧光探针，该荧光探针具有(Ⅰ)所示的结构：

一种多功能荧光探针的制备方法，具体步骤是：在无水乙醇溶液中，4-甲酰基三苯胺与2-肼基苯并噻唑在无水乙醇中经加热回流发生醛胺缩合反应；反应结束后，冷却至室温，将沉淀过滤，并用无水乙醇多次洗涤后干燥进行纯化制得多功能荧光探针。

进一步地，所述4-甲酰基三苯胺与2-肼基苯并噻唑的投料摩尔比为1：1.2。

进一步地，所述加热回流时间为3h。

一种多功能荧光探针的应用，所述荧光探针在乙腈溶液体系中对Cu²⁺、Fe³⁺识别的应用。