[发明专利]氮硫杂环化合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种氮硫杂环化合物及其制备方法和应用，该氮硫杂环化合物的制备方法包括：将N‑(N‑L‑γ‑谷氨酰基‑L‑半胱氨酰基)甘氨酸(Glutathione，还原型谷胱甘肽，简写为GSH)与柠檬酸(Citric acid，简写为CA)通过热解法制备碳点荧光团；将所述碳点荧光团通过色谱分离，以得到式(Ⅰ)和式(Ⅱ)所示的化合物，利用特定的分离手段从N‑(N‑L‑γ‑谷氨酰基‑L‑半胱氨酰基)甘氨酸与柠檬酸制备的CDs中成功分离2个新化合物(能发出蓝绿色的荧光团)。有利于对CDs形成过程和荧光机理进行研究，且分离得到的2个新化合物荧光性能优异，具有很好的生物相容性。

技术领域

本发明涉及荧光材料技术领域，具体而言，涉及一种氮硫杂环化合物及其制备方法和应用。

背景技术

碳量子点(carbon dots，CDs)是一种碳基零维材料。碳量子点具有优秀的光学性质，良好的水溶性、低毒性、环境友好、原料来源广、成本低、生物相容性好等诸多优点。自从碳量子点被首次发现以来，人们开发出了许多合成方法，包括电弧放电法、激光销蚀法、电化学合成法、化学氧化法、燃烧法、水热合成法、微波合成法、模板法等。碳量子点的应用广泛，在医学成像技术、环境监测、化学分析、催化剂制备、能源开发等许多的领域都有较好的应用前景。

然而，由于合成CDs的方法是多样且复杂的，再加上监控CDs形成过程方法的不完善，因此，CDs的形成过程仍然是一个开放性的话题，荧光机理研究仍然需要被深入。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氮硫杂环化合物及其制备方法和应用，以改善上述技术问题。

本发明是这样实现的：

第一方面，本发明提供了一种氮硫杂环化合物，其化学结构如式(Ⅰ) 或式(Ⅱ)所示：

第二方面，本发明还提供了一种上述氮硫杂环化合物的制备方法，其包括：

将N-(N-L-γ-谷氨酰基-L-半胱氨酰基)甘氨酸(Glutathione，还原型谷胱甘肽，简写为GSH)与柠檬酸(Citric acid，简写为CA)通过热解法制备碳点荧光团；

将所述碳点荧光团通过色谱分离，以得到式(Ⅰ)和式(Ⅱ)所示的化合物。

可选地，热解法制备碳点荧光团包括：将N-(N-L-γ-谷氨酰基-L-半胱氨酰基)甘氨酸与柠檬酸的混合水溶液在65～75℃的温度下进行干燥，再将干燥混合物在160～220℃的温度下热解。

可选地，在65～75℃的温度下的干燥时间为10～14h，优选12h；在 180～220℃的温度下热解的时间为0.5～2.5h，优选2.5h。

可选地，N-(N-L-γ-谷氨酰基-L-半胱氨酰基)甘氨酸与柠檬酸的摩尔比 1～2：2～3，优选3～4：4～5，更优选4：5。

可选地，将所述碳点荧光团进行色谱分离包括：以正相硅胶柱为色谱柱，通过二氯甲烷和石油醚作为流动相对所述碳点荧光团进行洗脱，洗脱体积为4BV，其中，二氯甲烷和石油醚的质量比为0.8～1.2：0.8～1.2，优选 1：1；再调整流动相为二氯甲烷和甲醇对所述碳点荧光团进行梯度洗脱，二氯甲烷和甲醇的质量比依次为90～110：1、25～35：1，对应的洗脱体积依次为10BV、5BV，以得到三种组分Fr.1～Fr.3；然后将Fr.2进行梯度洗脱，二氯甲烷和甲醇的质量比依次为400～550：1、90～110：1、25～35：1，得到组分Fr.2-1～Fr.2-3；对应的洗脱体积依次为4BV、4BV、5BV；将Fr.2-2 过制备型液相色谱分离得到式(Ⅰ)和式(Ⅱ)所示的化合物。

第三方面，本发明还提供了一种碳点荧光团，其包括上述式(Ⅰ)和式(Ⅱ)所示的化合物。