CN108250202B - 2,3-二取代苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶类化合物及其制备方法和应用 - Google Patents

2,3-二取代苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶类化合物及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种2,3‑二取代苯并咪唑并[1,2‑a]嘧啶类化合物及其制备方法和应用，所述化合物的结构式为式中R代表苯基、C1～C4烷基取代苯基、C1～C4烷氧基取代苯基、卤代苯基、氰基取代苯基、噻吩基、萘基中的任意一种，其是以芳香醛、2‑氨基苯并咪唑、丙炔酸为原料，在铜类催化剂和碱性添加剂共同作用下一锅法制备而成，合成方法简单，无需分离中间体，简化了操作步骤，底物适用范围较广。本发明化合物具有荧光性能，可用于选择性荧光检测低浓度Fe3+。

Description

2,3-二取代苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶类化合物及其制备方法 和应用
技术领域
本发明涉及一种2,3-二取代苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶类化合物，以及一锅法合成该化合物的方法和该化合物在检测Fe3+中的应用。
背景技术
铁是地壳中含量居于第二的金属元素，作为生物体中必不可少的微量元素，它参与氧的运输和贮存、细胞色素和多种金属酶的合成、具有增强机体免疫功能等非常重要的生理作用。虽然含量为之甚少却与维持生命活动和健康有着千丝万缕的联系。生物体内铁的含量相比正常水平或高或低时都会造成很多生理过程紊乱，继而引发某些疾病，例如贫血、肝脏和肾功能损害、心脏病以及糖尿病等。因此，如何及时有效监控和分析检测生物体内及环境中铁离子的含量具有非常重要的价值和现实意义。
苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶类化合物是一种重要的有机合成结构，被广泛应用于药物分子和功能材料的合成中。目前，合成该类化合物的方法有缩合反应、环加成反应、串联环化反应等。相比于反应步骤较多，原料需要进一步合成、反应中间体纯化麻烦来说，多组分一锅法由于具有原料商品化无需制备、一锅法合成、无需中间体分离、简化反应操作等特点，在苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶类化合物的制备中扮演了十分重要的角色。
近年来，利用不同反应来制备取代苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶类化合物的方法被相继建立和报道，主要包括：
1、环加成反应
2009年Algul等人以2-氨基苯并咪唑和二羰基化合物为原料，在PPA(多聚磷酸)作用下，以甲苯为溶剂回流1～2h，以不错的收率制备了2,4-二取代或2,3,4-三取代苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶类化合物(Cent.Eur.J.Chem.,2009,7,337.)。但此方法中二羰基化合物底物适用范围有限。
2、串联环化反应
2010年Majumder等人以炔、异腈、胺为底物，在Ti(NMe2)2(dpma)的催化下，在甲苯中110℃加热搅拌反应24～48h得到中间体后，再与苯甲脒盐酸盐在叔戊醇中150℃反应24h，最终得到2,3-取代和3,4-二取代苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶类化合物的混合物(Tetrahedron,2010,66,3152.)。该方法反应条件苛刻，产率较低。
3、缩合反应
2000年，Zaydi等人以2-氨基苯并咪唑和2-苯甲酰基-3-(二甲基氨基)丙烯腈在哌啶和乙醇作用下以中等收率得到2-芳基-3-氰基苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶类化合物(Journal of Chemical Research,2000,173,13)。该方法原料需要进一步制备，产率不高。
综上所述，现有文献报道合成多为常规的2,4-二取代苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶类化合物，且这些化合物的方法或多或少都存在这样或那样不足，或原料需要进一步合成，或底物适用范围有限或反应条件苛刻、步骤长等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种2,3-二取代苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶类化合物，并为该类化合物提供一种原料便宜易得、操作简便的制备方法，同时为该化合物提供一种新的用途。
为实现上述目的，本发明所采用的2,3-二取代苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶类化合物的结构式如下所示：
式中R代表苯基、C1～C4烷基取代苯基、C1～C4烷氧基取代苯基、卤代苯基、氰基取代苯基、噻吩基、萘基中的任意一种，优选R代表苯基、2-甲基苯基、3-甲基苯基、4-甲基苯基、3-甲氧基苯基、2-氯苯基、3-氯苯基、4-氯苯基、3-溴苯基、3-氰基苯基、噻吩基、萘基中的任意一种。
上述2,3-二取代苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶类化合物的合成方法为：将2-氨基苯并咪唑、芳香醛、丙炔酸、铜类催化剂、碱性添加剂加入无水溶剂中，在惰性气体保护下60～120℃搅拌反应6～24小时，分液萃取，纯化，得到2,3-二取代苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶类化合物。
上述制备方法中，优选2-氨基苯并咪唑与芳香醛、丙炔酸、铜类催化剂、碱性添加剂的摩尔为1:1～1.5:1～1.5:0.05～0.2:1～1.5，其中所述的芳香醛为R-CHO。
上述的铜类催化剂优选氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜、氯化铜、溴化铜、醋酸铜、三氟甲磺酸铜、乙酰丙酮铜中的任意一种。
上述的碱性添加剂优选碳酸铯、碳酸钾、氢氧化钾、磷酸钾、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯、三乙胺中的任意一种。
上述的无水溶剂优选无水甲苯、无水乙腈、无水乙醇、无水二甲亚砜、无水N,N-二甲基甲酰胺、无水四氢呋喃中的任意一种。
本发明2,3-二取代苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶类化合物在荧光检测Fe3+中的用途，具体检测方法为：将2,3-二取代苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶类化合物加入四氢呋喃中，配制成浓度为8×10-5mol/L的四氢呋喃溶液，然后加入金属离子溶液，采用荧光光谱仪检测体系的荧光强度，根据荧光强度的变化即可选择性识别检测Fe3+。
本发明以芳香醛、2-氨基苯并咪唑、丙炔酸为底物，加入铜类催化剂、碱性添加剂和无水溶剂进行一锅法反应合成了一系列2,3-二取代苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶类化合物。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明化合物的合成原料商品化，便宜易得；一锅法合成，无需分离中间体，简化操作；底物适用范围较广，可以应用于带有不同芳香族取代基2,3-二取代苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶类化合物的合成。
2、本发明化合物具有荧光性能，可用于选择性荧光检测低浓度Fe3+。
附图说明
图1是实施例1、2、3、7、10合成的化合物在二甲亚砜中的紫外吸收曲线。
图2是实施例1合成的化合物选择性检测不同阳离子的荧光强度柱状图。
图3是实施例1合成的化合物在各种金属离子存在下对Fe3+响应的荧光强度柱状图。
图4是实施例1合成的化合物对Fe3+响应在不同阴离子影响下的荧光强度柱状图。
图5是实施例1合成的化合物随着Fe3+浓度增加荧光强度的变化。
图6是实施例1合成的化合物随着Fe3+浓度增加荧光强度的变化线形图。
图7是实施例1、2、3、7、10合成的不同取代基化合物对Fe3+响应的荧光强度柱状图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明的保护范围不仅限于这些实施例。
实施例1
将2-氨基苯并咪唑(133mg，1mmol)、碘化亚铜(19mg，0.1mmol)、碳酸钾(165mg，1.2mmol)置于密封管中，并在氩气气氛下向密封管中加入无水二甲亚砜(4mL)、苯甲醛(0.21mL，2.1mmol)、丙炔酸(74μL，1.2mmol)，在110℃下搅拌反应12小时，冷却至室温，加入二氯甲烷稀释，依次用蒸馏水、饱和氯化铵水溶液、饱和食盐水洗涤，反萃合并有机相，用无水硫酸钠干燥，浓缩，柱层析分离(淋洗剂是：石油醚与乙酸乙酯体积比为2:1混合液中加入混合液体积1％的三乙胺)，得到2-苯基-3-苄基苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶217mg，产率65％，反应方程式如下：
所得产物的表征数据为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.35(s,1H),8.00(d,J＝8.0Hz,1H),7.76(d,J＝8.0Hz,1H),7.61(d,J＝5.6Hz,2H),7.54(t,J＝7.4Hz,1H),7.46-7.44(m,3H),7.34(t,J＝7.6Hz,1H),7.32-7.22(m,3H),7.06(d,J＝7.2Hz,2H),4.11(s,2H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ165.80,138.41,138.28,132.76,129.55,128.91,128.86,128.84,128.33,126.95,126.21,121.67,120.57,118.86,110.58,36.59；ESI-HRMS:计算值C23H17N3([M+H]+)336.1501,实测值336.1504.
实施例2
本实施例中，用等摩尔2-甲基苯甲醛替换实施例1中的苯甲醛，其他步骤与实施例1相同，得到2-(2-甲基苯基)-3-(2-甲基苄基)苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶127mg，产率35％，反应方程式如下：
所得产物的表征数据为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.09(s,1H),7.99(d,J＝8.4Hz,1H),7.71(d,J＝8.4Hz,1H),7.53(t,J＝7.8Hz,1H),7.37-7.34(m,2H),7.33(s,1H),7.30(d,J＝7.6Hz,1H),7.27-7.25(m,1H),7.23-7.16(m,3H),7.05(d,J＝7.2Hz,1H),3.76(s,2H),2.21(s,3H),2.07(s,3H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ167.14,149.99,144.76,137.72,136.34,135.63,135.43,131.46,130.80,130.61,130.00,129.03,127.72,127.40,126.78,126.48,126.15,125.75,121.61,120.60,119.32,110.53,33.83,19.46,19.28；ESI-HRMS:计算值C25H21N3([M+H]+)364.1814,实测值364.1824.
实施例3
本实施例中，用等摩尔3-甲基苯甲醛替换实施例1中的苯甲醛，其他步骤与实施例1相同，得到2-(3-甲基苯基)-3-(3-甲基苄基)苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶232mg，产率64％，反应方程式如下：
所得产物的表征数据为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.34(s,1H),7.99(d,J＝8.4Hz,1H),7.77(d,J＝8.4Hz,1H),7.54(t,J＝7.8Hz,1H),7.41-7.32(m,4H),7.28(d,J＝7.6Hz,1H),7.20(t,J＝7.6Hz,1H),7.07(d,J＝7.6Hz,1H),6.88(d,J＝8.0Hz,1H),6.85(s,1H),4.06(s,2H),2.39(s,3H),2.30(s,3H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ166.05,150.13,144.99,138.56,138.46,138.21,138.06,132.63,130.22,129.63,128.71,128.07,127.61,126.11,125.90,125.82,121.52,120.48,118.99,110.59,36.52,21.38,21.32；ESI-HRMS:计算值C25H21N3([M+H]+)364.1814,实测值364.1820.
实施例4
本实施例中，用等摩尔4-甲基苯甲醛替换实施例1中的苯甲醛，其他步骤与实施例1相同，得到2-(4-甲基苯基)-3-(4-甲基苄基)苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶243mg，产率67％，反应方程式如下：
所得产物的表征数据为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.27(s,1H),7.94(d,J＝8.0Hz,1H),7.68(d,J＝8.0Hz,1H),7.52(d,J＝8.0Hz,2H),7.47(d,J＝7.6Hz,1H),7.28(d,J＝7.6Hz,1H),7.22(d,J＝7.6Hz,2H),7.08(d,J＝7.6Hz,2H),6.94(d,J＝8.0Hz,2H),4.03(s,2H),2.39(s,3H),2.32(s,3H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ165.62,150.07,144.78,139.58,136.33,135.38,135.35,132.68,129.45,128.83,128.63,126.59,125.93,121.29,120.11,118.94,110.59,36.00,21.27,20.92；ESI-HRMS:计算值C25H21N3([M+H]+)364.1814,实测值364.1821.
实施例5
本实施例中，用等摩尔3-甲氧基苯甲醛替换实施例1中的苯甲醛，其他步骤与实施例1相同，得到2-(3-甲氧基苯基)-3-(3-甲氧基苄基)苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶246mg，产率68％，反应方程式如下：
所得产物的表征数据为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.41(s,1H),7.95(d,J＝8.0Hz,1H),7.74(d,J＝8.0Hz,1H),7.50(t,J＝7.6Hz,1H),7.32-7.26(m,2H),7.18-7.11(m,2H),7.09(s,1H),6.96(d,J＝7.6Hz,1H),6.74(d,J＝8.0Hz,1H),6.60(d,J＝7.6Hz,1H),6.53(s,1H),4.02(s,2H),3.72(s,3H),3.69(s,3H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ165.40,159.75,159.29,149.81,144.68,140.09,139.31,132.89,129.64,129.10,126.51,126.02,121.43,120.89,120.05,118.31,115.60,114.40,113.76,111.90,110.74,55.09,55.00,36.25；ESI-HRMS:计算值C25H21N3O2([M+H]+)396.1712,实测值396.1710.
实施例6
本实施例中，用等摩尔2-氯苯甲醛替换实施例1中的苯甲醛，其他步骤与实施例1相同，得到2-(2-氯苯基)-3-(2-氯苄基)苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶149mg，产率37％，反应方程式如下：
所得产物的表征数据为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.29(s,1H),7.98(d,J＝8.0Hz,1H),7.76(d,J＝8.0Hz,1H),7.52(t,J＝7.6Hz,1H),7.47(d,J＝8.0Hz,1H),7.40-7.37(m,1H),7.38-7.35(m,1H),7.33-7.32(m,1H),7.31-7.30(m,2H),7.22-7.13(m,2H),7.01(d,J＝7.2Hz,1H),4.02(s,1H),3.97(s,1H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ164.10,149.71,144.75,137.21,135.37,134.21,132.05,131.90,131.20,130.40,129.96,129.83,129.52,128.61,127.08,126.98,126.22,121.77,120.49,118.41,110.74,33.57；ESI-HRMS-ESI:计算值C23H15Cl2N3([M+H]+)404.0721,实测值404.0732.
实施例7
本实施例中，用等摩尔3-氯苯甲醛替换实施例1中的苯甲醛，其他步骤与实施例1相同，得到2-(3-氯苯基)-3-(3-氯苄基)苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶262mg，产率65％，反应方程式如下：
所得产物的表征数据为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.43(s,1H),8.01(d,J＝8.0Hz,1H),7.81(d,J＝8.0Hz,1H),7.57(t,J＝8.0Hz,1H),7.55-7.51(m,1H),7.45-7.38(m,3H),7.36(d,J＝8.0Hz,1H),7.22-7.20(m,2H),7.00(s,1H),6.89(d,J＝8.0Hz,1H),4.05(s,2H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ163.96,149.67,144.99,140.13,139.65,134.73,134.38,132.95,130.08,129.63,128.86,128.81,127.23,126.87,126.76,126.51,122.04,120.62,117.69,110.78,36.16；ESI-HRMS:计算值C23H15Cl2N3([M+H]+)404.0721,实测值404.0723.
实施例8
本实施例中，用等摩尔4-氯苯甲醛替换实施例1中的苯甲醛，其他步骤与实施例1相同，得到2-(4-氯苯基)-3-(4-氯苄基)苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶274mg，产率68％，反应方程式如下：
所得产物的表征数据为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.37(s,1H),8.00(d,J＝8.4Hz,1H),7.78(d,J＝8.0Hz,1H),7.57(t,J＝7.6Hz,1H),7.51(d,J＝8.4Hz,2H),7.42-7.36(m,3H),7.28-7.25(m,2H),6.97(d,J＝8.0Hz,2H),4.06(s,2H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ164.27,149.80,145.00,136.65,136.50,135.97,132.97,132.87,130.16,130.04,129.08,128.63,126.47,121.98,120.60,117.91,110.67,35.93；ESI-HRMS:计算值C23H15Cl2N3([M+H]+)404.0721,实测值404.0729.
实施例9
本实施例中，用等摩尔3-溴苯甲醛替换实施例1中的苯甲醛，其他步骤与实施例1相同，得到2-(3-溴苯基)-3-(3-溴苄基)苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶328mg，产率67％，反应方程式如下：
所得产物的表征数据为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.44(s,1H),8.01(d,J＝8.4Hz,1H),7.81(d,J＝8.0Hz,1H),7.66(s,1H),7.57(t,J＝8.0Hz,2H),7.45-7.35(m,3H),7.29(t,J＝7.8Hz,1H),7.14(t,J＝7.8Hz,2H),6.93(d,J＝7.6Hz,1H),4.04(s,2H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ163.85,149.68,145.02,140.39,139.88,132.93,132.58,131.78,131.67,130.37,130.18,129.87,127.33,127.21,126.53,122.97,122.43,122.07,120.67,117.67,110.78,36.18；ESI-HRMS-ESI:计算值C23H15Br2N3([M+H]+)491.9711,实测值491.9724.
实施例10
本实施例中，用等摩尔3-氰基苯甲醛替换实施例1中的苯甲醛，其他步骤与实施例1相同，得到3-(3-(3-氰苄基)苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶基)苯甲腈242mg，产率63％，反应方程式如下：
所得产物的表征数据为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.49(s,1H),8.00(d,J＝8.4Hz,1H),7.79(d,J＝8.0Hz,1H),7.74-7.67(m,3H),7.59(t,J＝7.6Hz,1H),7.55-7.48(m,2H),7.40(t,J＝7.8Hz,1H),7.36(t,J＝7.6Hz,1H),7.27(s,1H),7.19(d,J＝7.6Hz,1H),4.12(s,2H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ162.67,149.37,145.02,139.45,139.17,133.39,133.02,132.98,132.81,132.11,132.06,130.89,129.77,129.45,126.91,126.50,122.52,120.72,118.16,117.92,116.77,113.08,112.76,110.98,36.08；ESI-HRMS计算值C25H15N3([M+H]+)386.1406,实测值386.1416.
实施例11
本实施例中，用等摩尔3,4-二甲基苯甲醛替换实施例1中的苯甲醛，其他步骤与实施例1相同，得到2-(3,4-二甲基苯基)-3-(3,4-二甲基苄基)苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶219mg，产率56％，反应方程式如下：
所得产物的表征数据为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.30(s,1H),7.98(d,J＝8.4Hz,1H),7.75(d,J＝8.0Hz,1H),7.52(t,J＝7.6Hz,1H),7.46(s,1H),7.39(d,J＝8.0Hz,1H),7.33(t,J＝7.8Hz,1H),7.22(d,J＝8.0Hz,1H),7.09(d,J＝8.4Hz,1H),6.86-6.84(m,2H),4.06(s,2H),2.34(s,3H),2.31(s,3H),2.26(s,3H),2.22(s,3H)；13CNMR(101MHz,CDCl3)δ165.72,150.02,144.62,138.07,136.74,136.32,135.88,135.65,134.70,130.07,129.93,129.77,129.11,126.13,126.00,125.74,121.07,119.82,118.99,110.66,35.86,19.49,19.45,19.11；ESI-HRMS-ESI:计算值C27H25N3([M+H]+)392.2127,实测值392.2138.
实施例12
本实施例中，用等摩尔2-噻吩甲醛替换实施例1中的苯甲醛，其他步骤与实施例1相同，得到2-噻吩基-3-噻吩甲基苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶232mg，产率67％，反应方程式如下：
所得产物的表征数据为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.41(s,1H),7.96(d,J＝8.0Hz,1H),7.73(d,J＝8.0Hz,1H),7.67(d,J＝3.6Hz,1H),7.58(d,J＝4.0Hz,1H),7.53(t,J＝7.8Hz,1H),7.34(t,J＝7.6Hz,1H),7.28(d,J＝5.2Hz,1H),7.13-7.09(m,1H),7.04-7.00(m,1H),6.89-6.88(m,1H),4.55(s,2H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ156.79,149.66,145.35,142.62,140.52,133.13,131.44,130.15,128.15,127.51,126.76,126.48,126.37,125.23,121.66,120.32,116.53,110.46,31.67；ESI-HRMS:计算值C19H13N3S2([M+H]+)348.0629,实测值348.0637.
实施例13
本实施例中，用等摩尔2-萘甲醛替换实施例1中的苯甲醛，其他步骤与实施例1相同，得到2-萘基-3-萘甲基苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶219mg，产率63％，反应方程式如下：
所得产物的表征数据为：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.44(s,1H),8.13(s,1H),8.02(d,J＝4.8Hz,1H),7.90(t,J＝9.2Hz,1H),7.85-7.82(m,1H),7.79(d,J＝8.4Hz,3H),7.71-7.67(m,1H),7.57-7.46(m,7H),7.34(t,J＝7.6Hz,1H),7.21(d,J＝8.4Hz,0H),4.33(s,2H)；13C NMR(100MHz,CDCl3)δ165.59,136.04,135.58,133.65,133.54,133.09,132.75,132.35,129.03,128.79,128.67,128.10,127.72,127.70,127.58,127.54,127.16,126.92,126.55,126.45,126.25,126.16,125.99,121.69,120.56,118.71,110.74,36.89；ESI-HRMS:计算值C31H21N3([M+H]+)436.1814,实测值436.1822.
实施例14
实施例1、2、3、4、7、10合成的2,3-二取代苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶类化合物在荧光检测Fe3+中的用途
将实施例1、2、3、4、7、10合成的化合物分别溶于甲醇、乙腈、二甲亚砜、四氢呋喃中，发现当溶剂为二甲亚砜时，化合物的紫外吸收最强，如图1所示，实施例1化合物的最大吸收波为265nm，当实施例1化合物上带有吸电子基时会稍微红移(如实施例7化合物)，连有供电子基时蓝移(如实施例2化合物)。
将实施例1化合物分别溶于甲醇、乙腈、二甲亚砜、四氢呋喃中配制成8×10-5mol/L的溶液进行荧光测定，发现当溶剂为四氢呋喃时，荧光吸收最强。因此选取四氢呋喃为最佳荧光测定溶剂。
将实施例1化合物配制成浓度为8×10-5mol/L的四氢呋喃溶液，再分别加入浓度为8×10-4mol/L的金属离子(Ag+、Al3+、Ca2+、Cr2+、Cu2+、Fe3+、K+、Mg2+、Na+、Ni2+、Zn2+)。由图2可见，当激发波长为336nm时，实施例1化合物的荧光光谱在506nm处发现一个发射峰，加入Ag+、Al3+、Ca2+、Cr2+、Cu2+、K+、Mg2+、Na+、Ni2+或Zn2+时，发射峰的强度有微弱的变化，说明实施例1化合物对其他金属离子响应很差；当加入Fe3+后，荧光光谱发射峰的强度明显降低，说明实施例1化合物对Fe3+有明显的响应。由于Fe3+在pH＝5～6的溶液中能稳定存在，尽管调节pH后荧光强度有所下降，但对Fe3+仍具有专一的识别性。
将Fe3+(8×10-4mol/L)加入8×10-5mol/L实施例1化合物的四氢呋喃溶液中，并分别加入Ag+、Al3+、Ca2+、Cr2+、Cu2+、K+、Mg2+、Na+、Ni2+或Zn2+(8×10-4mol/L)。由图3可见，在其他金属离子共存下，实施例1化合物的荧光强度与单独加入Fe3+(空白)时的强度无太大变化，说明这些离子(Ag+、Al3+、Ca2+、Cr2+、Cu2+、K+、Mg2+、Na+、Ni2+、Zn2+)对实施例1化合物与Fe3+的络合并无太大影响，实施例1化合物对Fe3+具有专一性识别。
分别测定3种阴离子不同的铁盐：FeCl3、Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3对实施例1化合物荧光光谱的影响，结果显示3种铁盐与实施例1化合物络合之后荧光强度都近似相等(见图4)，变化不大，排除了阴离子对其络合的影响。
向8×10-5mol/L实施例1化合物的四氢呋喃溶液中分别加入浓度为不同浓度(8×10-4mol/L～1×10-4mol/L)的Fe3+，发现当加入的Fe3+的浓度逐渐减小时，实施例1化合物的荧光强度逐渐增大，直至恢复(见图5)，说明Fe3+对实施例1化合物的荧光具有猝灭作用。
Fe3+最低检测限的测定：先测定实施例1化合物在pH＝5～6的荧光强度10次，然后计算10次测量的标准方差(a)，之后在溶液中滴加不同浓度的Fe3+，根据测试结果找出线性范围，在这个线性关系下的斜率用k表示。其最低检测限等于3倍的标准方差(3a)除以斜率k，即3a/k，计算得到实施例1化合物对Fe3+的最低检测限为8.033μmol/L(见图6)。
除此之外，将实施例2、3、4、7、10化合物也进行了荧光分析，发现实施例2、3、4、7、10化合物均能对Fe3+有较好的响应(见图7)。

Claims (4)

1.一种2,3-二取代苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶类化合物，其特征在于该化合物的结构式如下所示：
式中R代表苯基、C1～C4烷基取代苯基、C1～C4烷氧基取代苯基、卤代苯基、氰基取代苯基、噻吩基、萘基中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的2,3-二取代苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶类化合物，其特征在于：所述的R代表苯基、2-甲基苯基、3-甲基苯基、4-甲基苯基、3-甲氧基苯基、2-氯苯基、3-氯苯基、4-氯苯基、3-溴苯基、3-氰基苯基、噻吩基、萘基中的任意一种。
3.一种权利要求1所述的2,3-二取代苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶类化合物的合成方法，其特征在于：将2-氨基苯并咪唑、芳香醛、丙炔酸、碘化亚铜、碳酸钾加入无水二甲亚砜中，在惰性气体保护下60～120℃搅拌反应6～24小时，分液萃取，纯化，得到2,3-二取代苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶类化合物；
上述2-氨基苯并咪唑与芳香醛、丙炔酸、碘化亚铜、碳酸钾的摩尔为1:1～1.5:1～1.5:0.05～0.2:1～1.5，其中所述的芳香醛为R-CHO。
4.权利要求1所述的2,3-二取代苯并咪唑并[1,2-a]嘧啶类化合物在荧光检测Fe3+中的用途。
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