CN109651394B - 一种苯并吲哚并[2,1-b][1,3]噁嗪衍生物氰离子探针及其应用 - Google Patents

一种苯并吲哚并[2,1-b][1,3]噁嗪衍生物氰离子探针及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN109651394B
CN109651394B CN201910115330.8A CN201910115330A CN109651394B CN 109651394 B CN109651394 B CN 109651394B CN 201910115330 A CN201910115330 A CN 201910115330A CN 109651394 B CN109651394 B CN 109651394B
Authority
CN
China
Prior art keywords
probe
oxazine derivative
teo
benzoindolo
trimethyl
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910115330.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109651394A (zh
Inventor
朱焰
陈志坚
葛燕青
申世立
庞现红
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong First Medical University and Shandong Academy of Medical Sciences
Original Assignee
Shandong First Medical University and Shandong Academy of Medical Sciences
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong First Medical University and Shandong Academy of Medical Sciences filed Critical Shandong First Medical University and Shandong Academy of Medical Sciences
Priority to CN201910115330.8A priority Critical patent/CN109651394B/zh
Publication of CN109651394A publication Critical patent/CN109651394A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109651394B publication Critical patent/CN109651394B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D498/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D498/02—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D498/04—Ortho-condensed systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/33—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using ultraviolet light

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)

Abstract

本发明属于CN‑含量的检测与高危化学品监控技术领域，公开了一种苯并吲哚并[2,1‑b][1,3]噁嗪衍生物CN‑探针及其应用，探针是2‑硝基‑5a‑[2‑(2‑噻吩)乙烯基]‑6,6‑二甲基‑5a,6‑二氢‑12H‑4,5‑苯并吲哚[2,1‑b][1,3]苯并噁嗪(本文都简称为TEO)。TEO在碱性pH＝9.4的环境下，具有抗离子干扰好，灵敏度高的优点。探针CN‑检测浓度的最小值可以达到0.1μM，检测限为0.1‑500μM，解决了现有技术S2‑干扰大的缺点，具有很好的抗F‑,Cl‑,Br‑,I‑,CH3COO‑,ClO3 ‑,NO2 ‑,NO3 ‑,S2‑,SCN‑和SO4 2‑离子的干扰能力。

Description

一种苯并吲哚并[2,1-b][1,3]噁嗪衍生物氰离子探针及其 应用
技术领域
本发明属于CN-含量的检测与高危化学品监控技术领域，尤其涉及一种苯并吲哚并[2,1-b][1,3]噁嗪衍生物CN-探针及其应用。
背景技术
目前，业内常用的现有技术是这样的：氰化物毒性极强，60mg便可致人死亡。氰化物在工业生产中起着非常重要的作用，广泛应用于金矿开采，电镀(国际上有20％的是氰化镀)，树脂及纤维合成等领域。此外，某些藻类和木薯植物、车辆尾气、香烟燃烧的气体中也含有氰化物，大大增加了环境中氰化物的含量。世界卫生组织规定饮用水中的CN-的最大含量不能超过1.9μmol·L－1。因此，对 CN-进行有效检测具有重要的意义。至今，检测氰化物的方法主要包括原子吸收光谱法，电化学分析法，滴定法等，但是这些方法存在操作复杂，仪器要求高，耗时长，灵敏度低等缺点。化学反应型识别法在CN-检测时具有样品用量更少、灵敏度高，抗离子干扰好、成本低、操作简便、快速等优点，近年来得到了发展与利用。例如：利用CN-与金属离子的络合形成配合物、利用CN-与不饱和键之间的亲核加成、利用CN-较强的氢键键合能力等。但是CN-探针建立在光学分析技术和分子识别的基础之上，它的组成结构一般包括变色基团、连接基团和识别基团；另外还要考虑到分子的灵敏度、抗干扰等性质；因此，给此类有机分子的设计带来了一定的难度。目前，带金属离子探针大多需要复杂有机分子的携带，存在探针设计复杂的问题；含有不饱和键的探针研究主要集中在荧光探针方面，对检测仪器精度要求较高；通过氢键键合方式设计的CN-探针研究的较少，多因氢键作用力较弱，存在稳定性差和探针设计复杂的缺点。检测溶液的酸碱性对CN-探针也有一定影响，溶液偏酸性会影响一些含氰根分子的电离；溶液偏碱性OH-增多也会参与反应，产生干扰。因此，现有的大多数方法都是在中性环境下检测，在一定程度上限制了探针的发展。苯并吲哚并[2,1-b][1,3]噁嗪类变色分子，在开关环前后有明显的极性变化，溶剂对此类分子开关转换有影响，而且开环后的两性离子结构不在同一个共辗骨架中，减少酚负氧离子通过共轭骨架对氮正中心的影响，并伴随明显的颜色变化，然后再与检测物反应，使颜色消失。利用反应前后明显的颜色变化，实现目标检测物可视化的检测。
综上所述，现有技术存在的问题是：现有的探针灵敏度低、探针设计复杂、有离子干扰、设备精度要求高。
解决上述技术问题的难度和意义：设计能够使用常见的可见紫外分光光度计检测的、具有抗离子干扰好、灵敏度更高、适合偏酸碱性环境使用的CN-探针是目前CN-离子检测的主要难题。许多氰化物在偏酸或偏碱环境下才产生HCN，例如：四丁基氰化铵偏碱性的环境下才能达到最大电离，氰苷一般在偏酸性条件下产生HCN。因此，研究一种可见紫外光下可检测的，具有抗离子干扰好、灵敏度更高、适合偏酸或偏碱性环境使用的CN-探针是非常有意义的。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种苯并吲哚并[2,1-b][1,3]噁嗪衍生物CN-探针及其应用。
本发明是这样实现的，一种苯并吲哚并[2,1-b][1,3]噁嗪衍生物CN-探针，所述苯并吲哚并[2,1-b][1,3]噁嗪衍生物CN-探针为2-硝基-5a-[2-(α-噻吩)乙烯基]-6,6-二甲基-5a,6-二氢-12H-4,5-苯并吲哚[2,1-b][1,3]苯并噁嗪(TEO)。TEO为橙黄色粉末状物质，240℃开始分解；分子开环后的两性离子结构不在同一个共辗骨架中，降低了对硝基酚负氧离子通过共轭骨架对吲哚结构中氮正离子的影响，增强吲哚部分氮原子的正电性，使亲核加成反应变得更容易，TEO与检测物的反应速率加快，反应更彻底。结构式为：
Figure GDA0002966639760000031
本发明的另一目的在于提供一种所述吲哚并[2,1-b][1,3]噁嗪衍生物CN-探针的合成方法，所述吲哚并[2,1-b][1,3]噁嗪衍生物CN-探针的合成方法包括：
第一步，将1-(2-羟基-5-硝基苄基)-2,3,3-三甲基-3H-4,5-苯并引哚氯盐0.7mmol，277.8mg和2-噻吩甲醛0.71mmol，157.01mg加入到烧瓶后加入10ml 的无水乙醇；
第二步，加对甲苯磺酸0.2mmol，34.44mg做催化剂，在氮气保护下加热回流30小时，待反应结束后蒸出乙醇，残留物中加入碳酸钠饱和水溶液，氢氧化钾水溶液发生中和反应，放置一晚，再用乙酸乙酯萃取分液；
第三步，将乙酸乙酯层旋除溶剂，得到TEO；将TEO过硅胶正相柱进，采用石油醚和丙酮梯度洗脱纯化，得橙黄色粉末。
进一步，所述第三步中石油醚：丙酮＝50:1～10:1。
进一步，所述前体1-(2-羟基-5-硝基苄基)-2,3,3-三甲基-3H-4,5-苯并引哚氯盐的合成：将2,3,3-三甲基-4,5-苯并引哚20mmol，4.19g，2-氯甲基-4-硝基苯酚24mmol，依次加入到100ml双颈圆底烧瓶中，组装装置，氮气保护，从另一口中加入20ml乙腈，搅拌恒温30℃，反应12h，有大量白色沉淀产生，抽滤，得到1-(2-羟基-5-硝基苄基)-2,3,3-三甲基-3H-4,5-苯并引哚氯盐白色粉末；将白色粉末用尽量少的甲醇溶解过Sephadex LH-20凝胶柱进一步纯化。
进一步，所述前体1-(2-羟基-5-硝基苄基)-2,3,3-三甲基-3H-4,5-苯并引哚氯盐的合成路线为：
Figure GDA0002966639760000032
进一步，所述吲哚并[2,1-b][1,3]噁嗪衍生物CN-探针的合成方法的合成路线为：
Figure GDA0002966639760000041
本发明的另一目的在于提供一种所述苯并吲哚并[2,1-b][1,3]噁嗪衍生物CN-探针的CN-的检测方法，所述CN-的检测方法采用差光谱法进行紫外可见吸收光谱的测量；检测最低限为0.1μM，可满足各国食品、饮料、农产品、企业污水以及饮水中残留CN-的快速检测与监控的限量值标准。
本发明的另一目的在于提供一种所述苯并吲哚并[2,1-b][1,3]噁嗪衍生物CN-探针在碱性PH＝9.4中对CN-检测的应用。
综上所述，本发明的优点及积极效果为：不受F-，Cl-，Br-，I-，CH3COO-， ClO3 -，NO2 -，NO3-，S2-，SCN-和SO4 2-离子的干扰，并解决了现有技术中S2-对 CN-检测干扰大的缺点。探针灵敏度高，检测浓度的最小值可以达到0.1μM，检测限为0.1-500μM。速率快，200μM氰根离子时的反应速率为0.53S-1。采用差光谱法进行紫外可见吸收光谱的测量。本发明不仅可以消除探针自身稳定性受测试环境的影响，又能有效地原位地跟踪检测的过程，提高了检测结果的准确性和灵敏度(见表1)。中国、美国、欧盟粮食类农产品HCN限量值为185.19μM，饮料限量值为1.85～185.19μM，水果、蔬菜、糖限量值185.19～1851.85μM，饮用水国际卫生组织规定HCN要低于1.9μM，企业水污染物排放HCN限量值为 18.52μM。TEO的最低检测浓度(0.1μM)均低于上述限定值，因此，可用于食品、饮料、农产品、企业污水以及饮水中残留CN-的快速检测与监控。氰根离子可经过口、呼吸道或者皮肤多个渠道吸收进入人体，氰化物的主要中毒机理为氰根离子进入人体血液循环后，可与细胞色素氧化酶的Fe3+络合，使Fe3+丧失传递电子的能力呼吸链中断，导致机体缺氧而死亡，一般成年人摄入60mg可导致死亡。因此，能够检测微量氰根离子的存在，对于生命安全有非常重要意义。
表1紫外可见分光光度法TEO检测CN-技术与现有技术参数对比
Figure GDA0002966639760000051
附图说明
图1是本发明实施例提供的苯并吲哚并[2,1-b][1,3]噁嗪衍生物CN-探针的合成方法流程图。
图2是本发明实施例提供的TEO在各溶剂下的紫外合图。
图3是本发明实施例提供的加入CN-前后TEO颜色变化图。
图4是本发明实施例提供的甲醇和缓冲溶液不同比例下的TEO吸收光谱图。
图5是本发明实施例提供的TEO的稳定性示意图。
图6是本发明实施例提供的对杂离子的检测示意图。
图7是本发明实施例提供的杂离子干扰的影响示意图。
图8是本发明实施例提供的20equiv的CN-在467nm处的吸光度随时间的变化所得到的速率常数拟合曲线图。
图9是本发明实施例提供的20equiv的CN-在467nm处的吸光度随时间的变化所得到的速率常数拟合曲线图。
图10是本发明实施例提供的TEO对CN-(0.01equiv，0.04equiv)检测放大图。
图11是本发明实施例提供的TEO核磁氢谱示意图。
图12是本发明实施例提供的TEO核磁碳谱示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明通过增加2-(α-噻吩)乙烯基、苯、硝基等基团，适当增大开环后氮正中心所在的共轭体系和分子极性，实现灵敏度和选择性的提高。在检测方法方面，为了减少紫外吸收光谱不能完全消除探针自身稳定性对检测结果的影响，在CN-检测中引入差光谱法以此降低或消除探针自身稳定性对检测准确性的影响。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
本发明实施例提供的苯并吲哚并[2,1-b][1,3]噁嗪衍生物CN-探针为2-硝基 -5a-[2-(α-噻吩)乙烯基]-6,6-二甲基-5a,6-二氢-12H-4,5-苯并吲哚[2,1-b][1,3]苯并噁嗪(TEO)；结构式为：
Figure GDA0002966639760000061
如图1所示，本发明实施例提供的苯并吲哚并[2,1-b][1,3]噁嗪衍生物CN-探针的合成方法包括以下步骤：
S101：前体1-(2-羟基-5-硝基苄基)-2,3,3-三甲基-3H-4,5-苯并引哚氯盐的合成：将2,3,3-三甲基-4,5-苯并引哚20mmol(4.19g)，2-氯甲基-4-硝基苯酚 24mmol，依次加入到100ml双颈圆底烧瓶中，组装装置，氮气保护，从另一口中加入20ml乙腈，搅拌恒温30℃，反应12h，有大量白色沉淀产生，抽滤，得到1-(2-羟基-5-硝基苄基)-2,3,3-三甲基-3H-4,5-苯并引哚氯盐白色粉末。将白色粉末用尽量少的甲醇溶解过Sephadex LH-20凝胶柱进一步纯化；
S102：将1-(2-羟基-5-硝基苄基)-2,3,3-三甲基-3H-4,5-苯并引哚氯盐(0.7mmol，277.8mg)和2-噻吩甲醛(0.71mmol，157.01mg)加入到烧瓶后加入10ml的无水乙醇，加对甲苯磺酸(0.2mmol，34.44mg)做催化剂，在氮气保护下加热回流30小时，待反应结束后蒸出乙醇，残留物中加入碳酸钠饱和水溶液，适量的氢氧化钾水溶液发生中和反应，放置一晚上，再用乙酸乙酯萃取分液，将乙酸乙酯层旋除溶剂，得到TEO(橙黄色)。将TEO过硅胶正相柱进，采用石油醚和丙酮(50:1到10:1)梯度洗脱进一步纯化，得橙黄色粉末。
在本发明的优选实施例中，步骤S101前体1-(2-羟基-5-硝基苄基)-2，3， 3-三甲基-3H-4，5-苯并引哚氯盐的合成路线为：
Figure GDA0002966639760000071
在本发明的优选实施例中，步骤S102的合成路线为：
Figure GDA0002966639760000072
TEO的检测CN-方法如下：
一、用甲醇、乙醇、正丁醇、丙酮、乙腈、乙酸、二甲亚砜溶解TEO配置成1×10-5溶液，用紫外可见分光光度计测量各自吸光度，筛选出甲醇为溶剂时， TEO的开环吸光度最大。
二、配置pH＝9.4的NaH2PO4和Na3PO4水的缓冲溶液，取甲醇和缓冲溶液配成不同比例的甲醇缓冲溶液；用紫外可见分光光度计测量各自吸光度，根据甲醇和缓冲溶液不同比例下的吸收光谱图，筛选出甲醇：缓冲溶液为4:6的混合溶剂最合适。进一步测量该溶液稳定性，3个小时之内吸光度仅降低了0.027，变化较小，比较稳定。要想设计高灵敏度和低检测限的探针分子，为了尽量消除不稳定带来的影响进一步提高探针的灵敏度及检测限，采用差光谱法进行紫外可见吸收光谱的测量。不仅可以消除探针自身稳定性受测试环境的影响，又能有效地原位地跟踪检测的过程，从而提高了检测结果的准确性和灵敏度。
三、分别在紫外可见分光光度计的参比池和样品池中加入3ml混匀的TEO 缓冲体系溶液，然后测试紫外吸收光谱并以此作为基线。比色皿长度均为1cm。将不同浓度的含有氰根离子的磷酸盐缓冲液30μL加入到样品池中，迅速混合、摇匀。把第一次测试的时间定为起点0分钟，之后记录紫外可见吸收光谱随时间的变化。测量不同浓度氰根离子随时间变化的吸光度值并根据紫外可见分光光谱图进行对比分析。
四、选择F-，Cl-，Br-，I-，CH3COO-，ClO3-，NO2 -，NO3 -，S2-，SCN-，SO4 2-等阴离子用上述方法测量进行杂离子干扰实验，其中氰根离子和硫离子为 3equiv，其它干扰离子为30equiv，测量吸光度并根据紫外可见分光光谱图进行对比分析。
本发明提供了一种碱性环境下CN-探针的合成和使用方法。合成步骤少、合成方法简单，反应条件易于控制，产物易于处理。
下面结合具体实施例对本发明的应用原理作进一步的描述。
实施例1：前体1-(2-羟基-5-硝基苄基)-2,3,3-三甲基-3H-4,5-苯并引哚氯盐的合成：
Figure GDA0002966639760000081
将2,3,3-三甲基-4,5-苯并引哚20mmol(4.19g)，2-氯甲基-4-硝基苯酚 24mmol，依次加入到100ml双颈圆底烧瓶中，组装装置，氮气保护，从另一口中加入20ml乙腈，搅拌恒温30℃，反应12h，有大量白色沉淀产生，抽滤，得到1-(2-羟基-5-硝基苄基)-2,3,3-三甲基-3H-4，5-苯并引哚氯盐白色粉末。将白色粉末用尽量少的甲醇溶解过Sephadex LH-20凝胶柱进一步纯化(4.6g，产率 58％)。
实施例2：TEO的合成
Figure GDA0002966639760000091
将1-(2-羟基-5-硝基苄基)-2,3,3-三甲基-3H-4，5-苯并引哚氯盐(0.7mmol，277.8mg)和2-噻吩甲醛(0.71mmol，157.01mg)加入到烧瓶后加入10ml的无水乙醇，加对甲苯磺酸(0.2mmol，34.44mg)做催化剂，在氮气保护下加热回流30小时，待反应结束后蒸出乙醇，残留物中加入碳酸钠饱和水溶液，适量的氢氧化钾水溶液发生中和反应，放置一晚上，再用乙酸乙酯萃取分液，得到 TEO(橙黄色)。将TEO过硅胶正相柱进，采用石油醚和丙酮(50：1到10：1) 梯度洗脱进一步纯化，得橙黄色粉末(280mg，产率88％)：1HNMR(400MHz，Pyr-d5)：δ＝2.01(6H，s)，5.05(2H，s)，6.55(1H，d，J＝12Hz)，6.84(1H，d，J＝8Hz)， 7.07(1H，m)，7.33(1H，t)，7.36(1H，t)，7.41(1H，d，J＝8Hz)，7.45(1H，d， J＝4Hz)，7.57(1H，d，J＝4Hz)，7.83(1H，d，J＝12Hz)，7.89(1H，d，J＝8Hz)， 7.93(1H，d，J＝4Hz)，7.96(1H，d，J＝4Hz)，7.96(2H，dd，J＝8，4Hz)， and 13C NMR(100MHz，Pyr)：δ＝30.97，41.24，52.41，105.47，112.15，118.18， 121.33，122.8，124.72，127.04，127.57，128.83，128.89，129.03，130.13，130.44， 130.51，131.08，131.32，141.45，141.68，145.35，159.82(图11，图12)。
实施例3：TEO的检测CN-方法
以甲醇、乙醇、正丁醇、丙酮、乙腈、乙酸、二甲亚砜溶解TEO配置成 1×10-5mol·L-1溶液，用紫外可见分光光度计测量各自吸光度(图2)，由图2可知甲醇为溶剂时，TEO的开环吸光度最大。在甲醇缓冲液混合体系中TEO靠溶剂极性异构为开环结构，此时溶液为橙黄色，当加入少量氰根离子，与TEO的开环结构进行亲核加成反应，破坏了原有开环结构的共轭形式，共轭体系减小，使溶液颜色转变为浅黄色(图3)。
配置pH＝9.4的NaH2PO4和Na3PO4水的缓冲溶液，取甲醇和缓冲溶液配成不同比例的甲醇缓冲溶液；用紫外可见分光光度计测量各自吸光度，根据甲醇和缓冲溶液不同比例下的吸收光谱图(图4)，筛选出甲醇：缓冲溶液为4：6的混合溶剂最合适。进一步测量该溶液稳定性，3个小时之内吸光度仅降低了 0.027，变化较小，比较稳定(图5)。
采用差光谱法进行紫外可见吸收光谱的测量。分别在紫外可见分光光度计的参比池和样品池中加入3ml混匀的TEO缓冲体系溶液，然后测试紫外吸收光谱并以此作为基线。比色皿长度均为1cm。将不同浓度的含有氰根离子的磷酸盐缓冲液30μL加入到样品池中，迅速混合、摇匀。把第一次测试的时间定为起点0分钟，之后记录紫外可见吸收光谱随时间的变化。选择阴离子F-，Cl-，Br-， I-,CH3COO-,ClO3 -，NO2 -，NO3-，S2-，SCN-，SO4 2-；用上述方法测量进行杂离子干扰实验，其中氰根离子和硫离子为3equiv，其它干扰离子为30equiv，测量吸光度并根据紫外可见分光光谱图进行对比分析(图6，图7)。
测试氰根离子的浓度为TEO浓度的20倍时，氰根离子与TEO的反应动力学过程。通过对反应过程的分析和理解，该反应过程符合一级反应动力学过程。通过公式计算得出了反应速率k(s-1)，所用的公式如下：
k＝ln[(AMax-Ai)/(AMax-A0)]；
其中AMax、Ai、A0为反应最后时刻，i时刻和0时刻的吸光度值。
通过计算拟合，曲线符合很好的线性关系R2＝0.99328，如图8。这也进一步证明，该反应过程符合一级反应动力学过程。选择氰根离子用量为200μM时 467nm处吸光度的变化作为基础，计算得到了加入200μM氰根离子时的反应速率为0.53S-1。
分别配制浓度为0.1、0.4、1、10、30、60、100、200、500、1000μM CN-溶液检测10μMTEO甲醇：缓冲溶液为4：6的混合溶剂中的灵敏度，TEO检测氰根离子的吸光度见图9。吸光度变化0.01是比色法公认的一个比较可靠的吸光度变化值。当吸光度变化小于0.01时，仪器自身的干扰就会变大，容易造成测量值的不准确。当加入氰根离子浓度为0.1μM时，在467nm处的紫外吸收差光谱上有一个-0.012吸光度的变化，稍大于仪器自身的响应值0.01，所以TEO 能检测到氰根离子的最低浓度为0.1μM(图10)。当加入的浓度大于500μM，在467nm的吸光度达到最大值，再加入过量的氰根，在467nm处的吸光度值变化不大或变化不明显，所以TEO能识别的氰根离子最大浓度为500μM。因此该溶液下检测氰根的浓度范围为0.1-500μM。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种苯并吲哚并[2,1-b][1,3]噁嗪衍生物CN-探针，其特征在于，所述苯并吲哚并[2,1-b][1,3]噁嗪衍生物CN-探针为2-硝基-5a-[2-(α-噻吩)乙烯基]-6,6-二甲基-5a,6-二氢-12H-4,5-苯并吲哚[2,1-b][1,3]苯并噁嗪(TEO)；结构式为：
Figure FDA0002993630390000011
2.一种如权利要求1所述苯并吲哚并[2,1-b][1,3]噁嗪衍生物CN-探针的合成方法，其特征在于，所述苯并吲哚并[2,1-b][1,3]噁嗪衍生物CN-探针的合成方法包括：
第一步，将1-(2-羟基-5-硝基苄基)-2,3,3-三甲基-3H-4,5-苯并引哚氯盐277.8mg和2-噻吩甲醛157.01mg加入到烧瓶后加入10ml的无水乙醇；
第二步，加对甲苯磺酸34.44mg做催化剂，在氮气保护下加热回流30小时，待反应结束后蒸出乙醇，残留物中加入碳酸钠饱和水溶液，氢氧化钾水溶液发生中和反应，放置一晚，再用乙酸乙酯萃取分液；
第三步，将乙酸乙酯层旋除溶剂，得到TEO；将TEO过硅胶正相柱进，采用石油醚和丙酮梯度洗脱纯化，得橙黄色粉末。
3.如权利要求2所述的苯并吲哚并[2,1-b][1,3]噁嗪衍生物CN-探针的合成方法，其特征在于，所述第三步中石油醚：丙酮＝50:1～10:1。
4.如权利要求2所述的苯并吲哚并[2,1-b][1,3]噁嗪衍生物CN-探针的合成方法，其特征在于，所述前体1-(2-羟基-5-硝基苄基)-2,3,3-三甲基-3H-4,5-苯并引哚氯盐的合成：将2,3,3-三甲基-4,5-苯并引哚4.19g，2-氯甲基-4-硝基苯酚4.50g，依次加入到100ml双颈圆底烧瓶中，组装装置，氮气保护，从另一口中加入20ml乙腈，搅拌恒温30℃，反应12h，有大量白色沉淀产生，抽滤，得到1-(2-羟基-5-硝基苄基)-2,3,3-三甲基-3H-4,5-苯并引哚氯盐白色粉末；将白色粉末用尽量少的甲醇溶解过Sephadex LH-20凝胶柱进一步纯化。
5.如权利要求4所述的苯并吲哚并[2,1-b][1,3]噁嗪衍生物CN-探针的合成方法，其特征在于，所述前体1-(2-羟基-5-硝基苄基)-2,3,3-三甲基-3H-4,5-苯并引哚氯盐的合成路线为：
Figure FDA0002993630390000021
6.如权利要求4所述的苯并吲哚并[2,1-b][1,3]噁嗪衍生物CN-探针的合成方法，其特征在于，所述苯并吲哚并[2,1-b][1,3]噁嗪衍生物CN-探针的合成方法的合成路线为：
Figure FDA0002993630390000022
CN201910115330.8A 2019-02-13 2019-02-13 一种苯并吲哚并[2,1-b][1,3]噁嗪衍生物氰离子探针及其应用 Active CN109651394B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910115330.8A CN109651394B (zh) 2019-02-13 2019-02-13 一种苯并吲哚并[2,1-b][1,3]噁嗪衍生物氰离子探针及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910115330.8A CN109651394B (zh) 2019-02-13 2019-02-13 一种苯并吲哚并[2,1-b][1,3]噁嗪衍生物氰离子探针及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109651394A CN109651394A (zh) 2019-04-19
CN109651394B true CN109651394B (zh) 2021-07-20

Family

ID=66121316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910115330.8A Active CN109651394B (zh) 2019-02-13 2019-02-13 一种苯并吲哚并[2,1-b][1,3]噁嗪衍生物氰离子探针及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109651394B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113493465B (zh) * 2020-12-11 2022-09-02 广东石油化工学院 一种基于苯并噁嗪可视有机分子比率型荧光探针及其制备方法和细胞成像应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1446815A (zh) * 2002-03-26 2003-10-08 中国科学院理化技术研究所 苯并吲哚啉螺萘并噁嗪化合物及其合成方法和用途

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1446815A (zh) * 2002-03-26 2003-10-08 中国科学院理化技术研究所 苯并吲哚啉螺萘并噁嗪化合物及其合成方法和用途

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Pd(II)-Catalyzed oxidative dearomatization of indoles: substrate-controlled synthesis of indolines and indolones;Xinxin Fang等;《Organic Chemistry Frontiers》;20161201;第4卷(第2期);全文 *
两种新的噁嗪类化合物的合成与结构表征;岳荣耀等;《化学试剂》;20111231;第33卷(第11期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN109651394A (zh) 2019-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tsui et al. Azo dyes featuring with nitrobenzoxadiazole (NBD) unit: a new selective chromogenic and fluorogenic sensor for cyanide ion
Xie et al. A turn-off fluorescent probe for the detection of Cu 2+ based on a tetraphenylethylene-functionalized salicylaldehyde Schiff-base
Tang et al. A highly selective and ratiometric fluorescent sensor for relay recognition of zinc (II) and sulfide ions based on modulation of excited-state intramolecular proton transfer
Zhang et al. A selectively fluorescein-based colorimetric probe for detecting copper (II) ion
Sigal et al. Solar energy storage reactions. Thermal and photochemical redox reactions of polynuclear rhodium isocyanide complexes
Chen et al. A new off–on chemosensor for Al 3+ and Cu 2+ in two different systems based on a rhodamine B derivative
Zhu et al. A colorimetric and fluorescent turn-on chemosensor operative in aqueous media for Zn2+ based on a multifunctionalized spirobenzopyran derivative
CN108398409B (zh) 一种荧光比率检测次氯酸根的方法
Villarón et al. A photoswitchable strapped calix [4] pyrrole receptor: highly effective chloride binding and release
Algi et al. Triple channel responsive Cu 2+ probe
Zhang et al. A selectively rhodamine-based colorimetric probe for detecting copper (II) ion
Reja et al. d-PET coupled ESIPT phenomenon for fluorescent turn-on detection of hydrogen sulfide
Yu et al. Determination of adenosine disodium triphosphate using prulifloxacin–terbium (III) as a fluorescence probe by spectrofluorimetry
CN106146526B (zh) 一种荧光探针化合物及其制备方法和用途
Liu et al. Two simple but effective turn-on benzothiazole-based fluorescent probes for detecting hydrogen sulfide in real water samples and HeLa cells
CN106854215A (zh) 一种新型比率型二价铅离子荧光探针及其制备方法与应用
CN104788344B (zh) 一类以蒽为母体的双功能荧光探针、制备方法及应用
CN109651394B (zh) 一种苯并吲哚并[2,1-b][1,3]噁嗪衍生物氰离子探针及其应用
CN108530459B (zh) 一种荧光探针的制备方法
Li et al. New Rhodamine-Based Colorimetric Chemosensor: Simple Synthesis and Rapid Cu2+ Detection
Liu et al. A new highly selective fluorescent sensor based on a novel fluorophore for cyanide and its applications in bioimaging
CN105968098B (zh) 一种含咔唑、苯并咪唑取代的喹啉衍生物及其制备方法和应用
CN105439948A (zh) 定量检测亚硝酸盐和亚硝化硫醇的小分子荧光探针
Wang et al. 1, 4-Dihydroxyanthraquinone–Cu 2+ ensemble probe for selective detection of sulfide anion in aqueous solution
CN113512039B (zh) 一种基于络合作用检测Cu+的荧光探针及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: No. 6699, Qingdao Road, Huaiyin District, Jinan City, Shandong Province

Applicant after: Shandong First Medical University (Shandong Academy of Medical Sciences)

Address before: 271016 619 the Great Wall Road, Tai'an, Shandong

Applicant before: TAISHAN MEDICAL University

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant