[发明专利]一种可检测水中Fe3+

说明书

本发明涉及有机化合物检测性能技术领域，公开了一种对水中Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺及Zn²⁺四个金属离子具有不同光学检测信号的水杨‑芴分子传感器，其是以2,7二氨基芴和2,4‑二羟基苯甲醛为反应原料，通过一步缩合反应制备。由于该分子传感器内羟基与邻位亚胺基团双作用位点对金属离子展现较强的配位性能，结合其间烯醇异构互变特征，水杨‑芴分子对不同类型水中Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺及Zn²⁺表现出不同的荧光检测信号，灵敏度高、选择性好，具有显著的应用价值；且其制备方法具有产率高、合成工艺简单，易于实施等优点，适合工业化推广，为本水杨‑芴分子传感器的推广应用创造了有利条件。

技术领域

本发明涉及有机化合物检测性能技术领域，具体涉及一种可分析检测水中Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺及Zn²⁺四个金属离子的多功能荧光分子传感器及其应用。

背景技术

水是人类生命的源泉，在自然界和人类的生存发展中有着举足轻重的位置。随着全球经济的迅猛发展，人类对水的需求量越来越大，但水资源的污染问题却越发严重，尤其是水资源中的重金属污染。重金属污染具有隐蔽性、长期性、积累性及不可逆性等特点，加上重金属毒性较大且在生物链中易于富集和扩大，因此水资源的重金属污染很大程度上已经危害到生态环境和人类的生存发展。重金属含量超标的污水灌溉土地后，不仅会导致农作物产量和质量下降，甚至会使植物枯萎、死亡；而进入到土壤中的重金属不能被分解或消失，但很容易被生物体内吸收，引起食物污染。被重金属污染的水及食物一旦被人们饮食后，重金属离子便可在体内不断累积，给人体造成严重伤害。如铁是人体必需的微量元素之一，但体内铁离子过多会引起肝功能异常、心肌损伤和糖尿病、肿瘤、骨质疏松等；脑组织内铝沉积过多，可使人记忆力减退、智力低下、行动迟钝；锌是参与免疫功能的一种重要元素，但是锌过量可抑制吞噬细胞的活性和杀菌力、降低人体免疫功能、使抗病能力减弱从而对疾病易感性增加；当人体内残存了大量铜之后，可导致新陈代谢紊乱、肝硬化、肝腹水甚至更为严重等等。因此，发展快速、便捷、灵敏的水中重金属离子检测方法对工农业生产、环境科学、生命科学等具有非常重要的意义。

目前，在水中重金属离检测领域，原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、电感耦合等离子体法、电化学法等已被人们广泛使用。但该类检测方法样品一般需特殊处理，且所需检测耗时。荧光分子传感器因其灵敏度高、选择性好、成本低、易操作等特性，在环境科学检测等相关领域已得到越来越广泛的应用。荧光分子传感器通过巧妙设计，将发生在微观世界的分子识别信息转换为易于检测的光学信号，在分子水平上进行实时检测，结果精确、灵敏。人们基于不同的光学信号转换机制，已设计制备了数目众多、功能各异的金属离子荧光分子传感器。但目前大部分荧光分子传感器仅针对某一特定金属离子呈现灵敏的检测功能，功能较为单一，应用局限较大；且其具有制备工艺步骤复杂、产率低、成本高等技术不足，难以满足日益增长的市场需求。