CN109912580B - 一种比率型荧光探针及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种比率型荧光探针及其制备方法和应用，所述制备方法包括以下步骤：a)将三苯基溴基乙烯和3‑甲酰基‑4‑羟基苯硼酸频哪醇酯在甲苯、碳酸钾溶液和四丁基溴化铵存在下进行混合，再加入催化剂进行第一次反应，第一次分离提纯后得到化合物A；所述催化剂为四(三苯基膦)钯(0)；所述化合物A具有式(II)所示结构；b)将步骤a)得到的化合物A和2‑苯并咪唑乙腈在乙醇和哌啶存在下进行第二次反应，第二次分离提纯后得到比率型荧光探针；所述比率型荧光探针具有式(I)所示结构。与现有技术相比，本发明提供的比率型荧光探针能在低浓度光气存在下实现双荧光信号变化，灵敏度和准确性高，同时对光气选择性好、响应迅速且检出限低。

Description

一种比率型荧光探针及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及环境分析检测技术领域，更具体地说，是涉及一种比率型荧光探针及其制备方法和应用。

背景技术

光气(COCl₂)又被称为碳酰氯，是一种具有强化学反应活性的剧毒气体，早在第二次世界大战期间光气就曾被作为化学武器应用到战争中。同时，光气具有很高的化学反应活性，是一种非常重要的化工原料，在工业生产中发挥着巨大的作用。但是光气是一种极其危险的无色气体，不易察觉其存在，并且低浓度的光气被吸入之后不会马上出现中毒症状，而是经过一段时间的潜伏期才出现症状，严重的会引发肺水肿、窒息、甚至死亡。光气的泄露对环境和人类生命安全造成了很大威胁，因此方便、快速、实时可视监测光气具有重要意义。

截止目前，已有多种方法用于检测光气，包括拉曼光谱法(Pure Appl Chem.,2002,74:2281-2291)、气-质联用(Science,2004:1228-1229)、酶促反应传感(Chem.Soc.Rev.,2007,36:458-470)等。但是这些检测方法大多都需要复杂的处理、操作繁琐、需要昂贵大型仪器设备、耗时较长等，不利于进行实时现场监测。近年来，荧光探针技术得到了广泛的应用，由于其具有灵敏度高、操作简单、抗干扰性好、能实时原位检测等优点，非常适合用来设计光气检测探针。现已有期刊报道了一些有关光气检测的荧光探针，如Dyes and Pigments 2019,163:489–495；Dyes and Pigments 2019,163:483-488；Anal.Chim.Acta.,2018,1029:97-103；J.Mater.Chem.C.,2018,6:10472-10479；Anal.Chem.2017,89:4192-4197；Chem.Commun.,2017,53:9813-9816；Anal.Chem.2017,89:12837-12842；ACS Appl.Mater.Interfaces 2017,9:13920-13927；Chem Commum.,2017,53:1530-1533；ACS Appl.Mater.Interfaces 2016,8:22246-22252；ACS sens.,2016,2:178-182等。

但是，这些荧光探针中有一大部分是单荧光信号输出，会影响检测的准确性，而另外一部分探针存在响应时间太长、灵敏度不够、检出限太高、颜色变化不明显等不足，上述技术问题都严重限制了这些探针的实际应用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种比率型荧光探针及其制备方法和应用，本发明提供的比率型荧光探针能在低浓度光气存在下实现双荧光信号变化，灵敏度和准确性高，同时对光气选择性好、响应迅速且检出限低。

本发明提供了一种比率型荧光探针，具有式(I)所示结构：

本发明还提供了一种比率型荧光探针的制备方法，包括以下步骤：

a)将三苯基溴基乙烯和3-甲酰基-4-羟基苯硼酸频哪醇酯在甲苯、碳酸钾溶液和四丁基溴化铵存在下进行混合，再加入催化剂进行第一次反应，第一次分离提纯后得到化合物A；所述催化剂为四(三苯基膦)钯(0)；

所述化合物A具有式(II)所示结构：

b)将步骤a)得到的化合物A和2-苯并咪唑乙腈在乙醇和哌啶存在下进行第二次反应，第二次分离提纯后得到比率型荧光探针；

所述比率型荧光探针具有式(I)所示结构：

优选的，步骤a)中所述三苯基溴基乙烯和3-甲酰基-4-羟基苯硼酸频哪醇酯、甲苯、碳酸钾溶液、四丁基溴化铵、催化剂的用量比为1mmol：(1mmol～1.5mmol)：(10mL～15mL)：(2mL～4mL)：(0.15mmol～0.18mmol)：(5mg～10mg)。

优选的，步骤a)中所述混合的过程具体为：

将三苯基溴基乙烯溶于甲苯中，搅拌下加入碳酸钾溶液和四丁基溴化铵，然后加入3-甲酰基-4-羟基苯硼酸频哪醇酯在室温下搅拌20min～30min。

优选的，步骤a)中所述第一次反应在惰性气体保护下进行；所述第一次反应的温度为90℃～100℃，时间为20h～24h。

优选的，步骤a)中所述第一次分离提纯的过程具体为：

将第一次反应得到的反应产物冷却后加入乙酸乙酯，用水洗2次～4次后有机相用无水硫酸钠干燥浓缩，反应粗产物经柱层析纯化得到化合物A。

优选的，步骤b)中所述化合物A和2-苯并咪唑乙腈、乙醇、哌啶的用量比为1mmol：(1mmol～1.5mmol)：(15mL～20mL)：(80μL～120μL)。

优选的，步骤b)中所述第二次反应在惰性气体保护下进行；所述第二次反应的温度为80℃～85℃，时间为1h～2h。

优选的，步骤b)中所述第二次分离提纯的过程具体为：

将第二次反应后得到的反应产物冷却至室温后过滤，用乙醇洗2次～3次后真空干燥得到比率型荧光探针。

本发明还提供了一种荧光探针在快速检测气态光气中的应用，所述荧光探针为上述技术方案所述的比率型荧光探针或上述技术方案所述的制备方法制备得到的比率型荧光探针。

本发明提供了一种比率型荧光探针及其制备方法和应用，所述制备方法包括以下步骤：a)将三苯基溴基乙烯和3-甲酰基-4-羟基苯硼酸频哪醇酯在甲苯、碳酸钾溶液和四丁基溴化铵存在下进行混合，再加入催化剂进行第一次反应，第一次分离提纯后得到化合物A；所述催化剂为四(三苯基膦)钯(0)；所述化合物A具有式(II)所示结构；b)将步骤a)得到的化合物A和2-苯并咪唑乙腈在乙醇和哌啶存在下进行第二次反应，第二次分离提纯后得到比率型荧光探针；所述比率型荧光探针具有式(I)所示结构。与现有技术相比，本发明提供的比率型荧光探针采用特定制备方法，制备得到了以三苯乙烯修饰的咪唑-香豆素化合物作为荧光团、以分子内二胺作为检测位点的比率型荧光探针；该比率型荧光探针能在低浓度光气存在下实现双荧光信号变化，灵敏度和准确性高，同时对光气选择性好、响应迅速且检出限低。并且，利用该比率型荧光探针进一步制备得到的快速检测试纸能对空气当中的光气进行实时可视化双荧光信号监测，具有方便快捷、成本低廉、抗干扰性好、灵敏度高、响应迅速等优点，具有良好的潜在应用前景。

另外，本发明提供的制备方法工艺简单、稳定，条件温和，成本低，便于推广应用。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的探针化合物的核磁共振氢谱图；

图2为本发明实施例1提供的探针化合物的质谱图；

图3为本发明实施例4中探针TIC-PS的三乙胺/氯仿溶液加入不同浓度的三光气放置1min后所测得的紫外-可见吸收光谱图；

图4为本发明实施例5中探针TIC-PS的三乙胺/氯仿溶液加入不同浓度的三光气放置1min后所测得的荧光光谱图；

图5为本发明实施例6中荧光强度比值与光气浓度的线性关系图；

图6为本发明实施例8中快速检测试纸暴露在不同浓度光气中的颜色(上图，自然光下)和荧光(下图，365nm紫外灯下)变化照片；

图7为本发明实施例9中快速检测试纸暴露在不同气体环境中的颜色(上图，自然光下)和荧光(下图，365nm紫外灯下)变化照片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种比率型荧光探针，具有式(I)所示结构：

在本发明中，所述比率型荧光探针具有式(I)所示结构，可进一步命名为：3-(1H-苯并[d]咪唑-2-基)-6-(1,2,2-三苯乙烯基)-2H-苯并吡喃-2-亚胺，简称TIC-PS；其分子式为：C₃₆H₂₅N₃O，相对分子质量为515.20，为奶白色无味固体粉末，溶于DMSO、DMF、氯仿等溶剂。

在本发明中，所述比率型荧光探针以三苯乙烯修饰的咪唑-香豆素化合物作为荧光团、以分子内二胺作为检测位点；该比率型荧光探针的氯仿溶液在365nm激发光照射下，在495nm左右发出明亮的蓝绿色荧光。

本发明提供的比率型荧光探针快速检测光气的检测原理为：

当探针TIC-PS未与光气作用时，以365nm作为激发光，在495nm处有强烈的荧光发射，当与光气作用后，在570nm处出现一个新的发射峰，同时495nm处的发射峰随之成比例降低，而荧光强度的比值与光气浓度成线性对应关系，而溶液颜色也随之从无色变成黄色，从而可以通过监测荧光和紫外可见吸收变化实现对光气的定量检测。同时，这种由光气引起荧光和颜色变化效果在溶液和试纸中都可以实现。

本发明提供的比率型荧光探针能在低浓度光气存在下实现双荧光信号变化，灵敏度和准确性高，同时对光气选择性好、响应迅速且检出限低。

本发明还提供了一种比率型荧光探针的制备方法，包括以下步骤：

a)将三苯基溴基乙烯和3-甲酰基-4-羟基苯硼酸频哪醇酯在甲苯、碳酸钾溶液和四丁基溴化铵存在下进行混合，再加入催化剂进行第一次反应，第一次分离提纯后得到化合物A；所述催化剂为四(三苯基膦)钯(0)；

所述化合物A具有式(II)所示结构：

b)将步骤a)得到的化合物A和2-苯并咪唑乙腈在乙醇和哌啶存在下进行第二次反应，第二次分离提纯后得到比率型荧光探针；

所述比率型荧光探针具有式(I)所示结构：

本发明首先将三苯基溴基乙烯和3-甲酰基-4-羟基苯硼酸频哪醇酯在甲苯、碳酸钾溶液和四丁基溴化铵存在下进行混合，再加入催化剂进行第一次反应，第一次分离提纯后得到化合物A。本发明对所述三苯基溴基乙烯、3-甲酰基-4-羟基苯硼酸频哪醇酯、甲苯、碳酸钾溶液、四丁基溴化铵和催化剂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品或实验室自制品均可。

在本发明中，所述三苯基溴基乙烯和3-甲酰基-4-羟基苯硼酸频哪醇酯、甲苯、碳酸钾溶液、四丁基溴化铵、催化剂的用量比优选为1mmol：(1mmol～1.5mmol)：(10mL～15mL)：(2mL～4mL)：(0.15mmol～0.18mmol)：(5mg～10mg)；即所述三苯基溴基乙烯和3-甲酰基-4-羟基苯硼酸频哪醇酯的摩尔比优选为1：(1～1.5)；每1mmol所述三苯基溴基乙烯优选加入10mL～15mL的甲苯，优选加入2mL～4mL的碳酸钾溶液，优选加入0.15mmol～0.18mmol的四丁基溴化铵，优选加入5mg～10mg的催化剂。

在本发明中，所述碳酸钾溶液的摩尔浓度优选为1.5mol/L～2.5mol/L，更优选为2mol/L。在本发明中，所述催化剂为四(三苯基膦)钯(0)。

在本发明中，所述混合的过程优选具体为：

将三苯基溴基乙烯溶于甲苯中，搅拌下加入碳酸钾溶液和四丁基溴化铵，然后加入3-甲酰基-4-羟基苯硼酸频哪醇酯在室温下搅拌20min～30min。

在本发明中，所述第一次反应优选在惰性气体保护下进行；所述惰性气体优选为氮气。在本发明中，所述第一次反应的温度优选为90℃～100℃；所述第一次反应的时间优选为20h～24h。

在本发明中，所述第一次分离提纯的过程优选具体为：

将第一次反应得到的反应产物冷却后加入乙酸乙酯，用水洗2次～4次后有机相用无水硫酸钠干燥浓缩，反应粗产物经柱层析纯化得到化合物A；

更优选为：

将第一次反应得到的反应产物冷却后加入乙酸乙酯，用水洗3次后有机相用无水硫酸钠干燥浓缩，反应粗产物经柱层析纯化得到化合物A。

在本发明中，所述化合物A具有式(II)所示结构：

得到所述化合物A后，本发明将得到的化合物A和2-苯并咪唑乙腈在乙醇和哌啶存在下进行第二次反应，第二次分离提纯后得到比率型荧光探针。本发明对所述2-苯并咪唑乙腈、乙醇和哌啶的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品或实验室自制品均可。

在本发明中，所述化合物A和2-苯并咪唑乙腈、乙醇、哌啶的用量比优选为1mmol：(1mmol～1.5mmol)：(15mL～20mL)：(80μL～120μL)；即所述化合物A和2-苯并咪唑乙腈的摩尔比优选为1：(1～1.5)；每1mmol所述化合物A优选加入15mL～20mL的乙醇，优选加入80μL～120μL的哌啶。

在本发明中，所述第二次反应优选在惰性气体保护下进行；所述惰性气体优选为氮气。在本发明中，所述第二次反应优选为回流反应；所述第二次反应的温度优选为80℃～85℃；所述第二次反应的时间优选为1h～2h。

在本发明中，所述第二次分离提纯的过程优选具体为：

将第二次反应后得到的反应产物冷却至室温后过滤，用乙醇洗2次～3次后真空干燥得到比率型荧光探针；

更优选为：

将第二次反应后得到的反应产物冷却至室温后过滤，用乙醇洗3次后真空干燥得到比率型荧光探针。

在本发明中，所述比率型荧光探针具有式(I)所示结构：

本发明提供的制备方法工艺简单、稳定，条件温和，成本低，便于推广应用。

本发明还提供了一种荧光探针在快速检测气态光气中的应用，所述荧光探针为上述技术方案所述的比率型荧光探针或上述技术方案所述的制备方法制备得到的比率型荧光探针。

本发明提供的比率型荧光探针采用特定制备方法，制备得到了以三苯乙烯修饰的咪唑-香豆素化合物作为荧光团、以分子内二胺作为检测位点的比率型荧光探针；该比率型荧光探针具有光气特异性识别功能，能在低浓度光气存在下实现双荧光信号变化，灵敏度和准确性高，同时对光气选择性好，仅在光气存在下有荧光比率和比色响应，对其他类似气体检测物没有上述响应；并且该比率型荧光探针响应迅速且检出限低，并能实现荧光比率检测。

本发明利用上述技术方案所述的比率型荧光探针或上述技术方案所述的制备方法制备得到的比率型荧光探针，进一步制备得到的快速检测试纸能对空气当中的光气进行实时可视化双荧光信号监测，具有方便快捷、成本低廉、抗干扰性好、灵敏度高、响应迅速(能对低浓度光气产生快速响应(1min)，实现快速荧光和比色双模式检测)等优点，具有良好的潜在应用前景。

本发明提供了一种比率型荧光探针及其制备方法和应用，所述制备方法包括以下步骤：a)将三苯基溴基乙烯和3-甲酰基-4-羟基苯硼酸频哪醇酯在甲苯、碳酸钾溶液和四丁基溴化铵存在下进行混合，再加入催化剂进行第一次反应，第一次分离提纯后得到化合物A；所述催化剂为四(三苯基膦)钯(0)；所述化合物A具有式(II)所示结构；b)将步骤a)得到的化合物A和2-苯并咪唑乙腈在乙醇和哌啶存在下进行第二次反应，第二次分离提纯后得到比率型荧光探针；所述比率型荧光探针具有式(I)所示结构。与现有技术相比，本发明提供的比率型荧光探针采用特定制备方法，制备得到了以三苯乙烯修饰的咪唑-香豆素化合物作为荧光团、以分子内二胺作为检测位点的比率型荧光探针；该比率型荧光探针能在低浓度光气存在下实现双荧光信号变化，灵敏度和准确性高，同时对光气选择性好、响应迅速且检出限低。并且，利用该比率型荧光探针进一步制备得到的快速检测试纸能对空气当中的光气进行实时可视化双荧光信号监测，具有方便快捷、成本低廉、抗干扰性好、灵敏度高、响应迅速等优点，具有良好的潜在应用前景。

另外，本发明提供的制备方法工艺简单、稳定，条件温和，成本低，便于推广应用。

为了进一步说明本发明，下面通过以下实施例进行详细说明。本发明以下实施例所用的原料均为市售商品。

实施例1

(1)将670mg的三苯基溴基乙烯溶于20mL甲苯中，搅拌下加入4mL碳酸钾溶液和50mg四丁基溴化铵，然后加入500mg 3-甲酰基-4-羟基苯硼酸频哪醇酯，在室温下搅拌20min，最后加入10mg催化量的四(三苯基膦)钯(0)，在氮气保护下加热到90℃反应24h，冷却后加入乙酸乙酯，用水洗3次后有机相用无水硫酸钠干燥浓缩，反应粗产物经柱层析纯化得到306mg浅黄色的化合物A(产率为41％)。

(2)将188mg化合物A和78.5mg 2-苯并咪唑乙腈溶于7.5mL乙醇中，加入40μL哌啶，在氮气保护下加热到80℃回流1h，冷却至室温后过滤，用乙醇洗3次后真空干燥得到190.5mg奶白色的探针化合物(产率为74％)。

通过核磁共振氢谱对本发明实施例1提供的探针化合物进行结构表征，结果参见图1所示：¹H NMR(CDCl₃,400MHz,ppm):6.90(d,1H),7.02-7.07(m,6H),7.10-7.16(m,11H),7.26-7.30(m,2H),7.49(m,1H),7.64(s,1H),7.75(m,1H),8.43(s,1H),12.59(s,1H)。另外，通过高分辨质谱对本发明实施例1提供的探针化合物进行了辅助证明，结果参见图2所示：MS(ESI):m/z 516.2070[M+H]⁺。通过核磁和质谱分析可以确定探针TIC-PS成功合成。

实施例2

(1)将670mg的三苯基溴基乙烯溶于25mL甲苯中，搅拌下加入6mL碳酸钾溶液和70mg四丁基溴化铵，然后加入600mg 3-甲酰基-4-羟基苯硼酸频哪醇酯，在室温下搅拌30min，最后加入15mg催化量的四(三苯基膦)钯(0)，在氮气保护下加热到95℃反应22h，冷却后加入乙酸乙酯，用水洗3次后有机相用无水硫酸钠干燥浓缩，反应粗产物经柱层析纯化得到331mg浅黄色的化合物A(产率为44％)。

(2)将188mg化合物A和86.5mg 2-苯并咪唑乙腈溶于9mL乙醇中，加入50μL哌啶，在氮气保护下加热到82℃回流1.2h，冷却至室温后过滤，用乙醇洗3次后真空干燥得到198.5mg奶白色的探针化合物(产率为77％)。

采用实施例1提供的检测方法对实施例2提供的探针化合物进行结构表征，表征结果与实施例1中的结果是相同的，可以确定探针TIC-PS成功合成。

实施例3

(1)将670mg的三苯基溴基乙烯溶于30mL甲苯中，搅拌下加入8mL碳酸钾溶液和90mg四丁基溴化铵，然后加入750mg 3-甲酰基-4-羟基苯硼酸频哪醇酯，在室温下搅拌30min，最后加入20mg催化量的四(三苯基膦)钯(0)，在氮气保护下加热到100℃反应20h，冷却后加入乙酸乙酯，用水洗3次后有机相用无水硫酸钠干燥浓缩，反应粗产物经柱层析纯化得到320mg浅黄色的化合物A(产率为42％)。

(2)将188mg化合物A和117.5mg 2-苯并咪唑乙腈溶于10mL乙醇中，加入60μL哌啶，在氮气保护下加热到85℃回流1.5h，冷却至室温后过滤，用乙醇洗3次后真空干燥得到203.5mg奶白色的探针化合物(产率为79％)。

采用实施例1提供的检测方法对实施例3提供的探针化合物进行结构表征，表征结果与实施例1中的结果是相同的，可以确定探针TIC-PS成功合成。

实施例4

实施例1～3提供的探针TIC-PS检测光气的紫外-可见吸收光谱测试。

移取2mL含20μM TIC-PS的三乙胺/氯仿溶液(三乙胺浓度为100μM)于比色皿中，然后移取不同体积的三光气的氯仿溶液于上述比色皿中，使得上述比色皿中光气的浓度分别为0μM、30μM、60μM、90μM、120μM、150μM、180μM、210μM、240μM，将比色皿摇匀放置1min，记录反应前后TIC-PS溶液的紫外-可见吸收光谱变化。

本发明实施例4中探针TIC-PS的三乙胺/氯仿溶液加入不同浓度的三光气放置1min后所测得的紫外-可见吸收光谱图参见图3所示；测试结果表明，随着光气浓度的增加，探针溶液在425nm处的吸光度逐渐增强，在340nm处的吸光度逐渐降低；说明探针TIC-PS与光气在氯仿溶液中发生了反应并引起了吸光度的改变。

实施例5

实施例1～3提供的探针TIC-PS检测光气的荧光光谱测试。

移取2mL含20μM TIC-PS的三乙胺/氯仿溶液(三乙胺浓度为100μM)于比色皿中，然后移取不同体积的三光气的氯仿溶液于上述比色皿中，使得上述比色皿中光气的浓度分别为0μM、12μM、24μM、36μM……204μM、210μM、216μM，将比色皿摇匀放置1min，记录反应前后TIC-PS溶液的荧光光谱变化。

本发明实施例5中探针TIC-PS的三乙胺/氯仿溶液加入不同浓度的三光气放置1min后所测得的荧光光谱图参见图4所示；测试结果表明，随着光气浓度的增加，在365nm光激发下，探针TIC-PS的氯仿溶液在495nm处的荧光发射强度逐渐减弱，在570nm处的荧光发射强度逐渐增强；说明探针TIC-PS与光气在氯仿溶液中发生了反应并引起了荧光发射强度和发射波长的改变。

实施例6

实施例1～3提供的探针TIC-PS检测光气的线性关系测试。

根据实施例5中测得的结果发现，在光气浓度为0-132μM范围内，光气浓度与探针检测体系荧光强度的比值I_570nm/I_495nm呈很好的线性关系；本发明实施例6中荧光强度比值与光气浓度的线性关系图参见图5所示；具体为：y＝0.00932x+0.204，R²＝0.994。

实施例7

快速检测试纸的制备：

将实施例1～3提供的探针TIC-PS溶于氯仿中配成浓度为1×10^-3mol/L的溶液，将洁净的定性滤纸浸入其中，数秒钟后取出，自然晾干；最后将其剪成5cm×1cm大小的条状，即可得到用于检测光气的快速检测试纸。

实施例8

实施例7提供的快速检测试纸对气相中光气的检测。

将实施例7提供的快速检测试纸悬于广口锥形瓶中，加入50μL 0.1％的三乙胺氯仿溶液，然后将不同量的三光气氯仿溶液加入到锥形瓶中，盖上瓶盖后得到含有不同浓度(0ppm，1ppm，5ppm，10ppm，20ppm，30ppm，45ppm，60ppm，80ppm)光气的气相混合物，1min后，移除试纸，拍照记录试纸颜色变化，并将试纸置于365nm紫外灯下照射并拍照。

本发明实施例8中快速检测试纸暴露在不同浓度光气中的颜色(上图，自然光下)和荧光(下图，365nm紫外灯下)变化照片参见图6所示；试纸暴露在不同浓度的光气1min后，随着光气浓度增大，在自然光条件下(上图)，颜色由奶白色变成黄色；在365nm紫外灯照射下(下图)，试纸从蓝绿色荧光变成紫褐色荧光。

实施例9

实施例7提供的快速检测试纸的选择性实验。

实施例9的操作与实施例8中相同，区别在于：将快速检测试纸暴露在不同气氛(光气：80ppm，其他气体：100ppm；编号1～12分别代表不同的气体环境：1.空气，2.光气，3.三氯氧磷，4.乙酰氯，5.草酰氯，6.氯化亚砜，7.对甲苯磺酰氯，8.氯磷酸二乙酯，9.磺酰氯，10.HCl，11.三乙胺，12.氨气)中，1min后记录颜色和荧光变化。

本发明实施例9中快速检测试纸暴露在不同气体环境中的颜色(上图，自然光下)和荧光(下图，365nm紫外灯下)变化照片参见图7所示；在自然光下，只有处于光气气氛中的试纸由奶白变为黄色，且在365nm紫外灯下荧光颜色由蓝绿色变为紫褐色，说明光气检测试纸具有很好的选择性。

所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种比率型荧光探针，具有式(I)所示结构：

所述比率型荧光探针的制备方法，包括以下步骤：

a)将三苯基溴基乙烯和3-甲酰基-4-羟基苯硼酸频哪醇酯在甲苯、碳酸钾溶液和四丁基溴化铵存在下进行混合，再加入催化剂进行第一次反应，第一次分离提纯后得到化合物A；所述催化剂为四(三苯基膦)钯；

所述化合物A具有式(II)所示结构：

b)将步骤a)得到的化合物A和2-苯并咪唑乙腈在乙醇和哌啶存在下进行第二次反应，第二次分离提纯后得到比率型荧光探针。

2.根据权利要求1所述的比率型荧光探针，其特征在于，步骤a)中所述三苯基溴基乙烯和3-甲酰基-4-羟基苯硼酸频哪醇酯、甲苯、碳酸钾溶液、四丁基溴化铵、催化剂的用量比为1mmol：(1mmol～1.5mmol)：(10mL～15mL)：(2mL～4mL)：(0.15mmol～0.18mmol)：(5mg～10mg)。

3.根据权利要求1所述的比率型荧光探针，其特征在于，步骤a)中所述混合的过程具体为：

将三苯基溴基乙烯溶于甲苯中，搅拌下加入碳酸钾溶液和四丁基溴化铵，然后加入3-甲酰基-4-羟基苯硼酸频哪醇酯在室温下搅拌20min～30min。

4.根据权利要求1所述的比率型荧光探针，其特征在于，步骤a)中所述第一次反应在惰性气体保护下进行；所述第一次反应的温度为90℃～100℃，时间为20h～24h。

5.根据权利要求1所述的比率型荧光探针，其特征在于，步骤a)中所述第一次分离提纯的过程具体为：

将第一次反应得到的反应产物冷却后加入乙酸乙酯，用水洗2次～4次后有机相用无水硫酸钠干燥浓缩，反应粗产物经柱层析纯化得到化合物A。

6.根据权利要求1所述的比率型荧光探针，其特征在于，步骤b)中所述化合物A和2-苯并咪唑乙腈、乙醇、哌啶的用量比为1mmol：(1mmol～1.5mmol)：(15mL～20mL)：(80μL～120μL)。

7.根据权利要求1所述的比率型荧光探针，其特征在于，步骤b)中所述第二次反应在惰性气体保护下进行；所述第二次反应的温度为80℃～85℃，时间为1h～2h。

8.根据权利要求1所述的比率型荧光探针，其特征在于，步骤b)中所述第二次分离提纯的过程具体为：

将第二次反应后得到的反应产物冷却至室温后过滤，用乙醇洗2次～3次后真空干燥得到比率型荧光探针。

9.一种荧光探针在快速检测气态光气中的应用，其特征在于，所述荧光探针为权利要求1～8任一项所述的比率型荧光探针。

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