CN101302220A - N-苯甲酰基罗丹明b肼及其制备方法与应用 - Google Patents

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本发明公开了N－苯甲酰基罗丹明B肼及其制备方法与应用。本发明所提供的N－苯甲酰基罗丹明B肼，其结构如式I。由于呫吨类染料摩尔吸光系数很大，且具有很高的荧光量子产率，是一种优良的光学探针的母体。本发明涉及的呫吨类染料衍生物——N－苯甲酰基罗丹明B肼可选择性地与次氯酸根作用，发生显色和荧光打开反应，由无色的物质生成光学性能优良的体系，检测可以通过吸光和荧光两种方法进行。另外，应用N－苯甲酰基罗丹明B肼对次氯酸根进行检测时，检测灵敏度高，只需要微量样品即可以完成，拓宽了该方法的应用范围。

Description

N-苯甲酰基罗丹明B肼及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及N-苯甲酰基罗丹明B肼及其制备方法，以及N-苯甲酰基罗丹明B肼在检测次氯酸根离子中的应用。
背景技术
目前检测次氯酸根的方法主要包括硫代硫酸钠滴定法(HG/T 2498-93)、邻联甲苯胺比色法(GB 5750-85)和四甲基联苯胺(TMB)比色法等。这些方法的弊端主要是选择性差，易受到干扰，其应用受到了很大的限制。
作为一种重要的荧光材料，呫吨类染料因其优良的吸光和荧光特性被广泛应用于各种分析试剂的设计和合成(J.Am.Chem.Soc.1997，119：7386-7387)。以呫吨类染料为母体，修饰以特殊的反应基团，就可以把呫吨类染料的高灵敏度和特殊基团的高选择性结合起来，得到优良的次氯酸根的分析试剂，分析方法也可以从吸光光度法拓展到荧光光度法，扩大了应用的范围。
发明内容
本发明的目的是提供N-苯甲酰基罗丹明B肼及其制备方法。
本发明所提供的N-苯甲酰基罗丹明B肼，其结构如式I，
Figure A20071009901200031
(式I)
该N-苯甲酰基罗丹明B肼的制备，是将罗丹明B与水合肼进行反应，生成罗丹明B肼；然后，再与苯甲酰氯反应，得到N-苯甲酰基罗丹明B肼。
本发明的另一个目的是提供N-苯甲酰基罗丹明B肼的用途。
本发明发明人通过实验证实，本发明N-苯甲酰基罗丹明B肼本身没有颜色和荧光，但可以选择性的与次氯酸根发生显色和荧光打开反应，适用于对次氯酸根进行高选择性和高灵敏度的吸光和荧光检测，可以应用于检测次氯酸根，该检测可以通过吸光光谱和荧光光谱两种方法进行。
N-苯甲酰基罗丹明B肼作为检测试剂时，灵敏度高，次氯酸根浓度在1μM之上，采用吸光光谱就能够检测得到；而采用荧光光谱时，检测灵敏度更高，次氯酸根浓度在0.1μM同样也能够产生明显的荧光响应；而且，N-苯甲酰基罗丹明B肼与次氯酸根的显色与荧光响应具有很高的选择性，能排除众多干扰离子对检测结果的干扰，检测特异性高。
由于呫吨类染料摩尔吸光系数很大，且具有很高的荧光量子产率，是一种优良的光学探针的母体。本发明涉及的呫吨类染料衍生物——N-苯甲酰基罗丹明B肼可选择性地与次氯酸根作用，发生显色和荧光打开反应，由无色的物质生成光学性能优良的体系，大大提高了对次氯酸根的检测灵敏度和选择性，检测可以通过吸光光谱和荧光光谱两种方法进行。另外，应用N-苯甲酰基罗丹明B肼对次氯酸根进行检测时，检测灵敏度高，只需要微量的样品即可以完成，拓宽了该方法的应用范围。
附图说明
图1为N-苯甲酰基罗丹明B肼的质谱图。
图2为次氯酸钠浓度与N-苯甲酰基罗丹明B肼的反应体系吸收光谱的关系图；
图3为次氯酸钠浓度与N-苯甲酰基罗丹明B肼的反应体系荧光光谱的关系图；
图4为次氯酸钠和各种干扰试剂对N-苯甲酰基罗丹明B肼的荧光光谱影响的对照图。
具体实施方式
实施例1、由呫吨类染料罗丹明B衍生的分析试剂N-苯甲酰基罗丹明B肼的制备反应过程用以下反应流程表示：
Figure A20071009901200041
将罗丹明B(1)(1g)溶于无水甲醇(40mL)中，形成澄清溶液。向该溶液中加入过量水合肼(85％，4mL)，在搅拌下加热回流6h，然后将反应体系用旋转蒸发仪除去溶剂，残渣在甲醇-水中重结晶，得到750mg产物罗丹明B肼(2)，产率为78.8％。
将罗丹明B肼(2)(200mg)和三乙胺(400μL)溶于5mL THF/1mL水中，苯甲酰氯(3)(300μL)溶于THF(5mL)中，分别形成澄清溶液.在0℃和搅拌下，将苯甲酰氯的THF溶液滴入罗丹明B肼的溶液中。滴加完毕后，该体系过夜搅拌反应，然后将反应体系用旋转蒸发仪除去溶剂。残余固体溶于二氯甲烷中，用稀的氢氧化钠溶液和饱和食盐水分别洗一次，以无水硫酸钠干燥，然后过硅胶色谱柱，淋洗液为石油醚/乙酸乙酯(3∶1)。最后得到160mg产物N-苯甲酰基罗丹明B肼，产率为65％。
ESI-MS，m/z：561[M+H]+，质谱图谱如图1。
元素分析(C35H36N4O3)计算值：C 74.98，H 6.47，N 9.99％；实测值：C 74.96，H6.59，N 10.11％。
实施例2、N-苯甲酰基罗丹明B肼作为分析试剂对次氯酸根进行吸光检测
将100μl试剂——N-苯甲酰基罗丹明B肼的THF溶液(浓度1mM)加入到10ml试管中，用THF定容到3ml，再分别加入2ml二次去离子水和3ml 0.1M的Na2B4O7-NaOH缓冲液(pH＝12.2)，最后加入不同量的次氯酸钠母液并用二次去离子水定容到10ml(使体系中次氯酸钠浓度分别为1-100μM)，常温下震荡反应30min。以同样操作但不加试剂——N-苯甲酰基罗丹明B肼和次氯酸钠的溶液作为空白测定反应体系的吸收光谱。
图2为次氯酸钠浓度与反应体系吸收光谱的关系(嵌入图：554nm处反应体系吸光度与次氯酸钠浓度的线性关系)。如图2所示，反应体系的最大吸收波长在554nm；并且，随着次氯酸钠浓度的提高，反应体系的吸光度逐渐增加，并最终达到一个平台。图中次氯酸钠浓度分别为：1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90和100μM，线性范围为1-10μM。以上结果表明，分析试剂——N-苯甲酰基罗丹明B肼能够实现对次氯酸根的高灵敏度吸光检测。
吸光检测对次氯酸根有很高的选择性：同时取若干个试管，进行上面类似的操作，只是将加入次氯酸钠变成加入各种干扰试剂，它们的浓度如表1所示，则不会产生明显的吸光响应。
表1.加入的干扰试剂及其浓度
Figure A20071009901200051
a在测试条件下，浓度过高会导致生成氢氧化物沉淀。
实施例3、N-苯甲酰基罗丹明B肼作为分析试剂对次氯酸根进行荧光检测
将100μL试剂——N-苯甲酰基罗丹明B肼的母液(1mM的THF溶液)加入到10mL试管中，用THF定溶到3mL，再分别加入2mL二次去离子水和3mL 0.1M的Na2B4O7-NaOH缓冲液(pH＝12.2)，最后加入不同量的次氯酸钠母液并用二次去离子水定容到10mL，常温下震荡反应30min，测定反应体系的荧光光谱。
图3为次氯酸钠浓度与反应体系荧光光谱的关系图(嵌入图：反应体系荧光强度与次氯酸钠浓度的线性关系，λex/em＝520/578nm)。如图3所示，体系的激发和发射波长分别为520和578nm；并且，随着次氯酸钠浓度的提高，反应体系的荧光强度逐渐增加，并最终达到一个平台。图3中次氯酸钠浓度分别为：1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90和100μM，线性范围为1-10μM。另外，当次氯酸钠浓度处于0.1-1μM时，N-苯甲酰基罗丹明B肼同样有明显的荧光响应。以上结果表明，分析试剂——N-苯甲酰基罗丹明B肼能够实现对次氯酸根的荧光检测，其灵敏度要比吸光法高一个数量级。
实施例4、N-苯甲酰基罗丹明B肼作为分析试剂对次氯酸根进行荧光检测的选择性研究
将100μL试剂——N-苯甲酰基罗丹明B肼的母液(1mM的THF溶液)加入到10mL试管中，用THF定溶到3mL，再分别加入2mL二次去离子水和3mL 0.1M的Na2B4O7-NaOH缓冲液(pH＝12.2)，最后加入一定量的次氯酸钠母液并用二次去离子水定容到10mL，使次氯酸钠的最终浓度为10μM，常温下震荡反应30min。测定反应体系的荧光光谱，激发和发射波长分别为520和578nm。
同时取若干个试管，进行上面类似的操作，只是将加入次氯酸钠变成加入各种干扰试剂，它们的浓度如表2所示。
表2.加入的干扰试剂及其浓度
a在测试条件下，浓度过高会导致生成氢氧化物沉淀。
图4为加入次氯酸钠和各种干扰试剂之后，N-苯甲酰基罗丹明B肼的荧光光谱的变化图(λex/em＝520/578nm)。从图中可以看出，N-苯甲酰基罗丹明B肼对各种干扰试剂几乎没有任何响应，而对次氯酸钠有强烈的荧光打开反应。因此，可以说，该N-苯甲酰基罗丹明B肼对次氯酸根有高度的选择性。

Claims (3)

1、式I结构的N-苯甲酰基罗丹明B肼，
Figure A2007100990120002C1
(式I)
2、N-苯甲酰基罗丹明B肼的制备方法，是将罗丹明B与水合肼进行反应，生成罗丹明B肼；然后，再与苯甲酰氯反应，得到N-苯甲酰基罗丹明B肼。
3、权利要求1所述N-苯甲酰基罗丹明B肼在检测次氯酸根离子中的应用。
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