專(zhuān)利名稱(chēng)：用于檢測(cè)水中汞離子及銀離子的分子探針及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分子探針，尤其是涉及一種用于檢測(cè)水中汞離子及銀離子的分子探針及其制備方法。
背景技術(shù)：
汞是一種具有嚴(yán)重生理毒性的化學(xué)物質(zhì)，由于其具有持久性、易遷移性和高度的生物富集性，使其成為目前全球最引人關(guān)注的環(huán)境污染物之一。2003年2月3日，聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)在內(nèi)羅畢發(fā)表了“全球汞狀況評(píng)估”的報(bào)告。該報(bào)告指出，自工業(yè)革命以來(lái)，汞在全球大氣、水和土壤中的含量已增加了 3倍左右，工業(yè)區(qū)附近汞的含量更高。汞基于其獨(dú)特的化學(xué)物理性能被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)生產(chǎn)流程中，如電子工業(yè)、采礦業(yè)、農(nóng)藥、 機(jī)械、紙業(yè)等，它們大都最終轉(zhuǎn)化成為汞陽(yáng)離子而被排放到自然界，故環(huán)境汞污染的來(lái)源主要是從工業(yè)生產(chǎn)中排出的含汞廢水。環(huán)境中的無(wú)機(jī)汞離子可在一定條件下由生物體轉(zhuǎn)化為劇毒的甲基汞。無(wú)機(jī)汞主要影響腎臟，而甲基汞進(jìn)入人體后主要侵害神經(jīng)系統(tǒng)，尤其是中樞神經(jīng)系統(tǒng)。兩者均可通過(guò)食物鏈在生物組織里高度富積，從而對(duì)人和自然界造成巨大的危害。同時(shí)，銀離子做為殺菌材料的一種有效成份在現(xiàn)代生活中得到廣泛的應(yīng)用，然而攝取的銀離子具有生物累計(jì)效應(yīng)并體現(xiàn)出生理毒性，主要的毒理作用體現(xiàn)在使各種酶的巰基失活，以及易于與各種生理代謝產(chǎn)物上的氨基、咪唑基以及羧基結(jié)合。因此，如何有效地檢測(cè)汞離子及銀離子對(duì)于生物化學(xué)、環(huán)境科學(xué)以及醫(yī)學(xué)等都有著重大的意義。目前，對(duì)汞離子及銀離子的檢測(cè)方法主要有原子吸收光譜法、電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MQ法及基于離子選擇性電極的電位分析法。這些方法普遍存在檢測(cè)不夠快速、 檢測(cè)價(jià)格昂貴、操作復(fù)雜、干擾大等問(wèn)題，不僅需要繁瑣的操作(如化學(xué)轉(zhuǎn)化、掩蔽、分離、 萃取等消除干擾的預(yù)處理過(guò)程)，而且也需要相對(duì)復(fù)雜的儀器及熟練的技術(shù)人員才能得到可靠的分析結(jié)果，這顯然不符合現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測(cè)所要求的快速現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)的要求。同時(shí)，為了有效地減少重金屬離子的污染，簡(jiǎn)便、靈敏、迅速地檢測(cè)工業(yè)、生活廢水中的汞離子或銀離子也成了環(huán)境保護(hù)及控制、減少污染物排放的重要手段之一。因此，在很多重要的應(yīng)用場(chǎng)合， 人們迫切需要一種能夠快速、準(zhǔn)確、低成本并能選擇性地分析檢測(cè)汞離子或銀離子的方法。 基于此，現(xiàn)代分析化學(xué)已發(fā)展出一類(lèi)新穎的檢測(cè)試劑，即所謂的化學(xué)傳感器(Chemosensor) (參見(jiàn)文獻(xiàn):de Silva Α. P, Gunaratne H. Q. N, Gunnlaugsson Τ. , Huxley Α. J. Μ. , McCoy C. P. , Rademacher J. Τ. , Rice Τ. Ε. Chem. Rev. 1997,97 :1515-1566.文獻(xiàn)Prodi L. New. J. Chem. ,2005,29 :20-31.)能夠較好地滿(mǎn)足以上幾個(gè)要求?；瘜W(xué)傳感器指的是具有分子尺寸的、在與被分析物相互作用時(shí)能夠給出實(shí)時(shí)信號(hào)的一種分子器件?；瘜W(xué)傳感器具有攜帶方便、費(fèi)用低、不需要樣品預(yù)處理、不受外界電磁場(chǎng)的影響、可現(xiàn)場(chǎng)顯示或可遠(yuǎn)距離傳輸信號(hào)等優(yōu)點(diǎn)，因此受到人們的青睞。近幾年來(lái)，設(shè)計(jì)和使用化學(xué)傳感器來(lái)檢測(cè)重金屬離子逐漸成為一個(gè)新興的研究熱點(diǎn)?；瘜W(xué)傳感器自身對(duì)待測(cè)物種具有高度特異性的響應(yīng)，也即具有高度的選擇性，因而在測(cè)定時(shí)可免除繁瑣的樣品預(yù)處理(如分離、掩蔽、萃取)過(guò)程；而其中的一種，即光學(xué)化學(xué)傳感器(luminescent chemosensor)進(jìn)而能把這種響應(yīng)轉(zhuǎn)化為直觀(guān)的光學(xué)信號(hào)變化如顏色的轉(zhuǎn)變、吸光度或熒光信號(hào)的增強(qiáng)等，這不僅可減少?gòu)?fù)雜儀器的使用及對(duì)相關(guān)檢測(cè)人員的技術(shù)熟練程度的依賴(lài)，而且顯著簡(jiǎn)化了檢測(cè)程序及降低了檢測(cè)成本。
基于對(duì)汞離子在現(xiàn)代工業(yè)廣泛應(yīng)用的重視，近幾年以來(lái)，人們著眼于不同的化學(xué)傳感機(jī)制，合成了多種汞離子的光學(xué)化學(xué)傳感器。然而，這些實(shí)例當(dāng)中，具備能夠有效消除測(cè)定結(jié)果假陽(yáng)性的光學(xué)信號(hào)增強(qiáng)特性、因而具有實(shí)際使用價(jià)值的檢測(cè)試劑仍屬少數(shù)(參見(jiàn)文獻(xiàn)Nolan Ε. M. ；Lippard S. J. J. Am. Chem. Soc. 2003，125 14270-14271.文獻(xiàn) Guo X.； Qian X. ;JiaL. J. Am. Chem. Soc.，2004，126，2272—2273.文獻(xiàn) Yang Y. K. ；Yook K. J. ；Tae J. J. J. Am. Chem. Soc.，2005，127，16760-16761.)。而相應(yīng)的銀離子的光學(xué)化學(xué)傳感器更為罕見(jiàn)(參見(jiàn)文獻(xiàn):Yang, R. H. ；Chan, W. H. ；Lee, Α. W. Μ. ；Xia, P. F. ；Zhang, H. K. ；Li, K. A. J. Am. Chem. Soc. 2003，125，2884—2885 ；文獻(xiàn) Chatterjee A, Santra Μ. ；Won N. Μ. ；Kim S. ；Kim J. K. ；Kim S. B. ；Ahn K. H. J. Am. Chem. Soc. 2009，131，2040—2041·)。本發(fā)明的目的在于針對(duì)已有的基于各種化學(xué)傳感機(jī)制所合成的多種光學(xué)化學(xué)傳感器存在只能單獨(dú)傳感汞離子或銀離子的單功能特性等不足，提供一種僅改變測(cè)定的酸度條件，即能以高選擇性方式分別進(jìn)行定性、半定量及定量檢測(cè)的用于檢測(cè)水中汞離子及銀離子的分子探針及其制備方法。所述用于檢測(cè)水中汞離子及銀離子的分子探針記為分子探針L其分子結(jié)構(gòu)式如下所述用于檢測(cè)水中汞離子及銀離子的分子探針的物理化學(xué)特性如下核磁氫譜1H NMR (CDCl3, 500MHz) δ 1. 164 (t，J = 7. OHz, 12H, NCH2CH2), 3. 336 (q, J = 7. OHz, 8H, NCEiCH3) ,6. 312 (d, J = 8. 5Hz,2H, xanthene H)，6. 362 (s, 2H, xanthene H)，6. 722 (d, J =8. 5Hz，2H，xanthene H)，7. 164 (d，J = 7. 5Hz，lH，ArH), 7. 461 (t, J = 7. 5Hz，lH，ArH), 7. 549 (t，J = 7. 5Hz, 1H, ArH), 8. 110 (d，J = 8. OHz, 1H, ArH)核磁碳譜13C NMR (CDCl3, 300MHz) δ 12. 574，29. 669，44. 353，68. 802，97. 614，106. 829， 108. 232，123. 735，126. 807，128. 376，129. 654，133. 618，142. 383，148.600，152.267， 156.644質(zhì)譜ESI mass spectrometry, m/z :475. 5(M+1) +所述用于檢測(cè)水中汞離子及銀離子的分子探針的合成路線(xiàn)為
權(quán)利要求
1.用于檢測(cè)水中汞離子及銀離子的分子探針，其特征在于記為分子探針1，其分子結(jié)構(gòu)式如下
2.如權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)水中汞離子及銀離子的分子探針的制備方法，其特征在于其步驟如下在容器中按質(zhì)量比加入1份羅丹明B內(nèi)酯染料，以20 60份重蒸苯溶解；再加入1. 3 份勞森試劑，反應(yīng)物在氮?dú)夥障录訜峄亓鞣磻?yīng)后，冷卻至室溫，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)抽干有機(jī)溶劑，以柱色譜分離，得到雙硫代羅丹明B內(nèi)酯，得用于檢測(cè)水中汞離子及銀離子的分子探針，即分子探針1。
3.如權(quán)利要求2所述的用于檢測(cè)水中汞離子及銀離子的分子探針的制備方法，其特征在于所述加熱回流反應(yīng)的溫度為70 90°C，加熱回流反應(yīng)的時(shí)間為2 他。
4.如權(quán)利要求3所述的用于檢測(cè)水中汞離子及銀離子的分子探針的制備方法，其特征在于所述加熱回流反應(yīng)的溫度為80°C，加熱回流反應(yīng)的時(shí)間為4h。
5.如權(quán)利要求2所述的用于檢測(cè)水中汞離子及銀離子的分子探針的制備方法，其特征在于所述柱色譜采用二氯甲烷/石油醚=1/5。
全文摘要
用于檢測(cè)水中汞離子及銀離子的分子探針及其制備方法，涉及一種分子探針。提供一種僅改變測(cè)定的酸度條件，即能以高選擇性方式分別進(jìn)行定性、半定量及定量檢測(cè)的用于檢測(cè)水中汞離子及銀離子的分子探針及其制備方法。在容器中按質(zhì)量比加入1份羅丹明B內(nèi)酯染料，以20～60份重蒸苯溶解；再加入1.3份勞森試劑，反應(yīng)物在氮?dú)夥障录訜峄亓鞣磻?yīng)后，冷卻至室溫，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)抽干有機(jī)溶劑，以柱色譜分離，得到雙硫代羅丹明B內(nèi)酯，得用于檢測(cè)水中汞離子及銀離子的分子探針。
文檔編號(hào)G01N21/31GK102516978SQ20111036745
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者蔡鑫, 鄭洪 , 錢(qián)振華 申請(qǐng)人:廈門(mén)大學(xué)