CN113372282B - 一种实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

一种实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针及其制备方法与应用，它涉及亚硫酸氢根离子检测探针及其制备方法和应用，它是要解决现有的HSO₃ ^‑探针的识别性能受pH值的影响较大、使用环境较为苛刻、识别专一性较差、检出限较高的技术问题。本发明的荧光探针的结构式为：

制法：将2–(2–羟基–3–氨基苯基)–1–H–菲并[9,10–d]咪唑与对苯二甲醛加入到醇类介质中，经加热、搅拌、重结晶、抽滤、干燥后得到荧光探针。用荧光探针采用比色法、荧光法可定性或定量地检测溶液中的HSO₃ ^‑及其含量。本探针可识别pH值为4～9的水相体系中的亚硫酸氢根离子，不受其它离子干扰，可用于水中亚硫酸氢根离子污染的检测。

Description

一种实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针及其制备方法与 应用

技术领域

本发明涉及检测亚硫酸氢根离子的荧光探针及其制备方法与应用。

背景技术

大气中二氧化硫在环境和人体中会转化为亚硫酸氢根离子，对环境和人类身体健康造成严重的影响。同时，农药、印染、化工和燃煤发电等行业生产中常会产生含亚硫酸氢根离子的废水，亚硫酸氢根在人体内的不断积累会导致多种心血管疾病。因此对亚硫酸氢根离子的检测具有非常重要的意义。

近年来，越来越多科研工作者进行了对亚硫酸氢根离子荧光探针的研究工作。2019 年，王成等人在《无机化学学报》第36卷第4期762页-768页的文章《一种检测亚硫酸氢根的苯并咪唑类荧光增强型探针及其实际应用》合成了一种用于检测HSO₃ ^–的苯并咪唑类荧光增强型探针，该探针对HSO₃ ^-表现出较好的识别能力，该探针对HSO₃ ^–检测限达到140nmol·L^–1，但该探针只有在pH值为6-9的环境中才有稳定的性能。2019年，杜建时等人在《分析化学》第48卷第3期347页-354页的文章《水溶性荧光探针的合成及对亚硫酸氢根和pH值的双重检测》报道了基于吲哚磺酸盐的荧光探针，该探针对HSO₃ ^-表现出较好的识别能力，对HSO₃ ^-检测限达到81.1nmol·L^–1，但该探针对pH也会做出响应，这一缺陷限制了该探针在生产生活中的应用。2021年，王慧等人在《分析科学学报》第 37卷第2期234-238页发表第文章《基于喹啉红色荧光探针对HSO₃ ^-的识别研究》合成的 (E)–3–(2–(2–(6–甲氧基萘–2–烃基)乙烯基)喹啉–1–烃基)丙烷–1–磺酸盐(L)对HSO₃ ^-有良好的选择性，检测限为1590nmol·L^–1，该探针对HSO₃ ^–的检测限远高于其他探针。

根据目前的文献报道，HSO₃ ^–探针主要存在以下缺陷：

1、HSO₃ ^–探针的识别性能受pH值的影响较大，使用环境较为苛刻；

2、识别专一性较差；

3、检出限较高。

发明内容

本发明是要解决现有的HSO₃ ^–探针的识别性能受pH值的影响较大、使用环境较为苛刻、识别专一性较差、检出限较高的技术问题，而提供一种实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针及其制备方法与应用。

本发明的一种实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针的结构式为：

上述的实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针的制备方法，按以下步骤进行：

一、称取2–(2–羟基–3–氨基苯基)–1–H–菲并[9,10–d]咪唑和对苯二甲醛，加入到反应器中；

二、向步骤一中的反应器中加入醇类介质作为溶剂，加热、搅拌，反应结束后，减压浓缩，得到粗产物；

三、将步骤二中得到的粗产物用有机溶剂重结晶、抽滤、干燥，即得到实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针。

更进一步地，步骤一中所称取的2–(2–羟基–3–氨基苯基)–1–H–菲并[9,10–d]咪唑与对苯二甲醛的物质的量比为1：(1～3)。

更进一步地，步骤二中的醇类介质为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇或丁醇。

更进一步地，步骤二中加热温度为40～100℃，搅拌时间为2～9h。

更进一步地，步骤三中有机溶剂为乙酸乙酯、乙酸乙酯和石油醚按体积比为1：(1～5) 的混合物、乙酸乙酯和正己烷按体积比为1：(1～5)的混合物，或者乙酸乙酯和二氯甲烷按体积比为1：(1～5)的混合物。

本发明的实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针的合成过程可用下面的式子表示：

上述的实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针的应用，是将该实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针用于溶液中亚硫酸氢根离子的检测。

更进一步地，利用上述的实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针通过比色法定性检测溶液中HSO₃ ^-的方法，按以下步骤进行：

一、将实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针溶解于可与水互溶的有机溶剂中，配置成探针储备液A；

二、将步骤一中得到的探针储备液A利用4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)溶液稀释成探针溶液B；

三、将步骤二中得到的探针溶液B与待测溶液混合均匀，得到测试溶液C；

四、将测试溶液C在自然光下静置2～3min后，若颜色显示为黄色，则判断待测溶液中含有HSO₃ ^–。

更进一步地，步骤一中探针储备液A中的实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针的浓度为0.5～1mmol·L^–1。

更进一步地，步骤一中的有机溶剂为甲醇、乙醇、DMF、二甲基亚砜、四氢呋喃或乙腈。

更进一步地，步骤二中的4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)溶液的浓度为0.01mol·L^–1、 pH＝7.40。

更进一步地，步骤二中的探针溶液B中实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针的浓度为0.01～0.05mmol·L^–1。

更进一步地，步骤三中的待测溶液为农药厂废水、印染厂废水、化工厂废水、燃煤发电厂废水、水产养殖废水、电路板蚀刻废水、电池工业废水或电镀废水。

更进一步地，利用实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针通过荧光法定性检测溶液中 HSO₃ ^–的方法，按以下步骤进行：

一、将实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针溶解于可与水互溶的有机溶剂中，配置成探针储备液A；

二、将步骤一中得到的探针储备液A利用N,N–二甲基甲酰胺(DMF)与HEPES溶液的混合溶液稀释成探针溶液B；

三、将步骤二中得到的探针溶液B与待测溶液充分混合，得到测试溶液C；

四、将探针溶液B静置2～3min后，以311nm为激发波长，测定探针溶液B的荧光发射光谱在发射波长为502nm时的发射强度，记为T_B；

将测试溶液C静置2～3min后，以311nm为激发波长，测定测试溶液C的荧光发射光谱在发射波长为502nm时的发射强度，记为T_C；

五、比较T_B和T_C，若4.5T_B≤T_C，则判断待测溶液中含有HSO₃ ^–。

更进一步地，步骤一中的实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针的浓度为0.5～1mmol·L^–1。

更进一步地，步骤一中的有机溶剂为甲醇、乙醇、DMF、二甲基亚砜、四氢呋喃或乙腈。

更进一步地，步骤二中N,N–二甲基甲酰胺(DMF)与HEPES溶液的体积比为1：9。

更进一步地，步骤二中的探针溶液B中实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针的浓度为0.01～0.05mmol·L^–1。

更进一步地，步骤二中的HEPES溶液的浓度为0.01mol·L^–1、pH＝7.40。

更进一步地，步骤三中的待测溶液为农药厂废水、印染厂废水、化工厂废水、燃煤发电厂废水、水产养殖废水、电路板蚀刻废水、电池工业废水或电镀废水。

更进一步地，利用实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针通过荧光法定量检测溶液中 HSO₃ ^-的方法是用标准曲线法进行测定。

本发明的一种实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针在测试体系下为无色透明溶液， HSO₃ ^–存在下，裸眼状态下溶液表现为黄色，且荧光强度增强为探针强度的4.5倍。荧光强度的变化与HSO₃ ^–浓度的变化符合线性关系，通过相应的荧光强度，可得到待测样品中的HSO₃ ^–的含量。通过荧光光谱或可视化效果实现待测样品中HSO₃ ^–的定性和定量检测。

本发明的这种荧光探针可实现在水环境体系中对亚硫酸氢根离子的检测，不受水溶液中其他离子的干扰，具有较强的抗干扰能力，检测限低至89.1nmol/L。该荧光探针在pH值为4～9范围内均可实现对亚硫酸氢根离子的检测。该荧光探针检测亚硫酸氢根离子的方法简单，响应明显、迅速，具有检测水体系环境中的亚硫酸氢根离子的能力。该荧光探针的合成方法简单，成本低，步骤简单，反应条件温和，产率高达89％，可用于水环境体系中亚硫酸氢根离子检测领域。

附图说明

图1是实施例1制备的一种实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针(10μmol·L^–1，V_DMF:V_HEPES＝1:9，pH＝7.40)对不同离子(10μmol·L^–1)的荧光发射光谱图(λ_ex＝311nm)，横坐标为波长，纵坐标为荧光强度；

图2是实施例1制备的一种实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针(10μmol·L^–1，V_DMF:V_HEPES＝1:9，pH＝7.40)加入亚硫酸氢根离子(10μmol·L^–1)和其他干扰离子(20 μmol·L^–1)时亚硫酸氢根离子荧光探针的荧光发射柱状图，横坐标是离子种类(1:F^-、2:Cl^-、3:Br^-、4:I^-、5:S^2-、6:HS^-、7:SO₃ ^2-、8:SO₄ ^2-、9:HPO₄ ^3-、10:H₂PO₃ ^-、11:NO₂ ^-、 12:HSO₃ ^-、13:NO₃ ^-、14:AcO^-、15:CO₃ ^2-、16:SCN^-、17:HCO₃ ^-)，纵坐标为荧光强度；

图3是实施例1制备的一种实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针(10μmol·L^–1，V_DMF:V_HEPES＝1:9，pH＝7.40)在不同的pH条件下的荧光发射强度图，横坐标为pH值，纵坐标为荧光强度；

图4是实施例1制备的一种实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针(10μmol·L^–1)在不同浓度亚硫酸氢根离子(0～10μmol·L^–1)存在下的荧光发射光谱图(λ_ex＝311nm)，横坐标为波长，纵坐标为荧光强度；

图5是实施例1制备的一种实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针检测HSO₃ ^–的标准曲线。

具体实施方式

用下面的实施例验证本发明的有益效果。

实施例1：本实施例的实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针的制备方法，按以下步骤进行：

一、称取0.67g(2.0mmol)2–(2–羟基–3–氨基苯基)–1–H–菲并[9,10–d]咪唑和0.13g (1.0mmol)对苯二甲醛，加入到三口瓶中；

二、向三口瓶中加入15mL的甲醇作为溶剂，在45℃条件下搅拌反应3.5h，反应结束后，减压浓缩，得到粗产物；

三、将步骤二中得到的粗产物用乙酸乙酯重结晶，抽滤，干燥后得到黑色化合物，烘干。烘干后，得到实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针。

本实施例中，实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针的产率为89％，熔点>300℃。

用核磁共振谱进行表征，得到的结果如下：

¹H NMR(600MHz,D₂O)δ:8.92(s,H,ArH),8.84(d,J＝8.92Hz,2H,ArH),8.64(d,J＝8.12Hz,2H,ArH),8.48(d,J＝9.8Hz,2H,ArH),8.17(d,J＝7.8Hz,H,ArH),7.72(m,3H,ArH),7.61(t,J＝8.63Hz,2H,ArH),7.55(d,J＝8.80Hz,2H,ArH),4.04(s,2H,OH).

从以上的表征结果可知，实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针的结构式为：

先考察本实施例制备的实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针对阴离子的选择性识别，步骤如下：

一、以体积比是1:9的DMF/HEPES的混合溶液(HEPES缓冲溶液的浓度为0.01 mol/L，pH＝7.4)为溶剂，将实施例1制备的实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针配制成浓度为1.0×10^-5mol/L的荧光探针溶液；

二、向荧光探针溶液中分别加入阴离子，阴离子为F^-、Cl^-、Br^-、I^-、S^2-、HS^-、 SO₃ ^2-、SO₄ ^2-、HPO₄ ^3-、H₂PO₃ ^-、NO₂ ^-、HSO₃ ^-、NO₃ ^-、AcO^-、CO₃ ^2-、SCN^-和HCO₃ ^-，阴离子的浓度为5.0×10^{- 4}mol/L，得到待测溶液；待测溶液中，荧光探针与阴离子的物质的量比为1:50；

三、待测溶液室温恒温5min后，在激发波长为311nm，激发狭缝宽度为10.0nm的情况下，分别测定各待测溶液的荧光光谱，结果如图1所示。

荧光探针溶液的荧光发射波长为502nm，荧光强度为86a.u.左右。加入不同阴离子后，可以看出F^-、Cl^-、Br^-、I^-、S^2-、HS^-、SO₃ ^2-、SO₄ ^2-、HPO₄ ^3-、H₂PO₃ ^-、NO₂ ^-、 NO₃ ^-、AcO^-、CO₃ ^2-、SCN^-和HCO₃ ^-对荧光探针溶液的荧光强度影响不大，强度均在 86a.u.左右。而加入HSO₃ ^–后，荧光强度明显增强至395a.u.左右，增强程度为荧光探针溶液荧光强度的4.5倍。因此，从荧光发射光谱可以确定，荧光探针溶液对HSO₃ ^–具有选择识别特性。

为了进一步验证本实施例制备的实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针对HSO₃ ^–具有抗干扰能力的特性，做以下步骤试验：

一、以体积比是1:9的DMF/HEPES的混合溶液(其中，HEPES缓冲溶液的浓度为0.01mol/L，pH＝7.4)为溶剂，将实施例1制备的实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针配制成浓度为1.0×10^-5mol/L的荧光探针溶液；

二、在荧光探针溶液中分别加入阴离子，阴离子为F^-、Cl^-、Br^-、I^-、S^2-、HS^-、 SO₃ ^2-、SO₄ ^2-、HPO₄ ^3-、H₂PO₃ ^-、NO₂ ^-、HSO₃ ^-、NO₃ ^-、AcO^-、CO₃ ^2-、SCN^-和HCO₃ ^-，阴离子浓度为5.0×10^–4mol/L，混合均匀后，得到混合溶液；

三、将步骤二中得到的混合溶液静置5min，再分别加入HSO₃ ^–，混合均匀，得到待测溶液，待测溶液中HSO₃ ^–的浓度为5.0×10^–4mol/L。此时，荧光探针/阴离子/HSO₃ ^–三者的摩尔浓度比为1:50:50；

四、待测溶液室温恒温5min后，在激发波长为311nm，激发狭缝宽度为10.0nm 的情况下，对步骤三中的待测溶液进行荧光发射光谱的测试。得到的荧光发射光谱强度结果如图2所示。

从图2可以看出，在其他阴离子(F^-、Cl^-、Br^-、I^-、S^2-、HS^-、SO₃ ^2-、SO₄ ^2-、 HPO₄ ^3-、H₂PO₃ ^-、NO₂ ^-、HSO₃ ^-、NO₃ ^-、AcO^-、CO₃ ^2-、SCN^-和HCO₃ ^-)存在的情况下，HSO₃ ^–与其他阴离子共存时，荧光探针与HSO₃ ^–识别的荧光强度并不受其他阴离子的影响。也就是说，其他阴离子的存在并不干扰荧光探针对HSO₃ ^–识别。因此，图2既可以证明荧光探针对HSO₃ ^–具有选择识别特性，又可以说明其他阴离子对荧光探针识别HSO₃ ^–无影响，抗干扰性强。

为了考察不同pH(4～9)值条件下，荧光探针溶液识别HSO₃ ^–荧光发射光谱的变化情况，做如下步骤的试验：

一、以体积比是1:9的DMF/HEPES的混合溶液(HEPES缓冲溶液的浓度为0.01 mol/L，pH＝7.4)为溶剂，将实施例1制备的实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针配制成浓度为1.0×10^-5mol/L的荧光探针溶液；

二、量取六份荧光探针溶液，分别向荧光探针溶液中加入HSO₃ ^-，HSO₃ ^-的浓度为5.0×10^-4mol/L，再将溶液的pH分别调至4、5、6、7、8、9，得到待测溶液；

三、待测溶液室温恒温5min后，在激发波长为311nm，激发狭缝宽度为10.0nm的情况下，对步骤二中的待测溶液进行荧光发射光谱的测试。得到的荧光发射光谱强度结果如图3所示。

从图3中可以看出：荧光探针溶液的荧光强度随着pH的改变变化不大，无论是在酸性、中性还是在碱性的条件下，荧光探针溶液的荧光强度保持稳定。当向荧光探针溶液(1.0×10^-5mol/L)中加入HSO₃ ^–(5.0×10^-4mol/L)后，在pH为4～9的范围内，HSO₃ ^–都可以使荧光探针溶液的荧光增强4.5倍。也就是说，pH值的变化对荧光探针溶液的荧光强度及荧光探针溶液识别HSO₃ ^–的荧光强度几乎无影响，该荧光探针对HSO₃ ^–的荧光识别可以在4～9的pH值范围内实现。

利用实施例1制备的实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针通过荧光法定量检测含亚硫酸氢根离子废水中亚硫酸氢根离子浓度的方法，按照以下步骤进行：

一、将浓度为1mmol·L^–1的实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针溶解于DMF中，配置成探针储备液A；

二、将步骤一中得到的探针储备液A用DMF与HEPES溶液的体积比为1:1的混合溶液稀释成浓度为0.01mmol·L^–1的探针溶液B；其中HEPES溶液的浓度为0.01mol·L^–1、 pH＝7.40；

三、按浓度为0.1μmol·L^–1、0.2μmol·L^–1、0.3μmol·L^–1、0.4μmol·L^–1、0.5μmol·L^–1、0.6μmol·L^–1、0.7μmol·L^–1、0.8μmol·L^–1、0.9μmol·L^–1、1.0μmol·L^–1配制亚硫酸氢根离子标准溶液；将10mL步骤二得到探针溶液B与1μL各标准溶液充分混合，得到测试溶液C；

四、测定溶液静置3min后，以311nm为激发波长，测定探针溶液B和各测试溶液 C的荧光发射光谱，读出在发射波长为502nm时的发射强度，以HSO₃ ^–浓度为横作标，以发射强度为纵作标，作图如图4所示，从图4可以看出，随着HSO₃ ^–浓度的增加，荧光强度逐渐增强，至1.00μmol/L时，增强至395a.u.左右。说明探针溶液加入微量HSO₃ ^–后即能出现明显的荧光增强现象。

将图4中荧光探针在502nm((λex＝311nm)处的荧光发射强度与HSO₃ ^–浓度变化情况绘于图5中，并进行拟合，得到标准曲线为：y＝0.3368x+1.2419，标准偏差R²＝0.9925，从而可知，本实施例的实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针的检测限达到89.1nmol/L。说明本实施例制备的荧光探针的荧光强度与HSO₃ ^–浓度具有良好的线性关系。

将实施例1制备的实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针通过比色法检测溶液中亚硫酸氢根离子的方法，按照以下步骤进行：

一、将浓度为1mmol·L^–1的实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针溶解于DMF中，配置成探针储备液A；

二、将步骤一中得到的探针储备液A采用浓度为0.01mol·L^–1、pH＝7.40的HEPES溶液稀释为浓度为0.01mmol·L^–1的探针溶液B，探针溶液B在自然光下为无色；

三、将步骤二中得到探针溶液B与水产养殖废水充分混合，得到测试溶液C；

四、在自然光条件下静置3min后，观察溶液颜色变化，发现待测溶液的颜色显示为黄色，则判断待测溶液中含有HSO₃ ^–。

利用实施例1制备的实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针通过荧光法定性检测溶液中亚硫酸氢根离子的方法，按照以下步骤进行：

一、将浓度为1mmol·L^–1的实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针溶解于DMF中，配置成探针储备液A；

二、将步骤一中得到的探针储备液A利用DMF与HEPES溶液的体积比为1:9的混合溶液稀释成0.01mmol·L^–1的探针溶液B，其中HEPES溶液的浓度为0.01mol·L^–1、pH＝ 7.40；

三、将步骤二中得到的探针溶液B与浓度为10.0μmol·L^–1的HSO₃ ^–溶液充分混合，得到测试溶液C；

四、将探针溶液B室温静置3min后，以311nm为激发波长，记录在发射波长为502 nm时的发射强度T_B，其中T_B＝86；

将测试溶液C室温静置3min后，以311nm为激发波长，测定测试溶液的荧光发射光谱，记录在发射波长为502nm时的发射强度T_C，其中T_C＝395；

五、比较T_B和T_C，T_B＝86，T_C＝395，满足4.5T_B≤T_C，则判断待测溶液中含有HSO₃ ^–。从而验证了本方法的准确性。

利用实施例1制备的实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针通过荧光法定量检测农药厂废水、印染厂废水、化工厂废水、火电厂废水中亚硫酸氢根离子浓度的方法，按照以下步骤进行：

一、将浓度为1mmol·L^–1的实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针溶解于DMF中，配置成探针储备液A；

二、将步骤一中得到的探针储备液A利用DMF与HEPES溶液的体积比为1:9的混合溶液稀释成0.01mmol·L^–1的探针溶液B，其中HEPES溶液的浓度为0.01mol·L^–1、pH＝ 7.40；

三、将步骤二中得到的探针溶液B分别与农药厂废水、印染厂废水、化工厂废水、火电厂废水充分混合，得到测试溶液C；

四、将测试溶液C静置3min后，以311nm为激发波长，记录在发射波长为502nm 时的发射强度，记为T_C，再利用T_C从标准曲线上分别查出农药厂废水、印染厂废水、化工厂废水、火电厂废水中HSO₃ ^–的浓度；结果如表1 所示。

表1 废水中HSO₃ ^–的浓度

由表1 中数据可以看出，利用实施例1制备的实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针可以实现对实际废水中HSO₃ ^–含量的定量检测。

实施例2：本实施例的实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针的制备方法，按以下步骤进行：

一、称取0.33g(1.0mmol)2–(2–羟基–3–氨基苯基)–1–H–菲并[9,10–d]咪唑和0.26g (2.0mmol)对苯二甲醛，加入到三口瓶中；

二、向三口瓶中加入15mL的甲醇做为溶剂，50℃搅拌反应4h，反应结束后，减压浓缩，得到粗产物；

三、将步骤二中得到的粗产物用乙酸乙酯和石油醚按体积比为1：1的混合物重结晶，抽滤，干燥后得到黑色化合物，烘干。烘干后，得到实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针。

本实施例中，实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针的产率为56％。

实施例3：本实施例的实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针的制备方法，按以下步骤进行：

一、称取0.67g(2.0mmol)2–(2–羟基–3–氨基苯基)–1–H–菲并[9,10–d]咪唑和0.13g (1.0mmol)对苯二甲醛，加入到三口瓶中；

二、向三口瓶中加入15mL的甲醇做为溶剂，55℃搅拌反应3.5h，反应结束后，减压浓缩，得到粗产物；

三、将步骤二中得到的粗产物用乙酸乙酯和正己烷按体积比为1：2的混合物重结晶，抽滤，干燥后得到黑色化合物，烘干。烘干后，得到实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针。

本实施例中，实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针的产率为66％。

实施例4：本实施例的实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针的制备方法，按以下步骤进行：

一、称取0.67g(2.0mmol)2–(2–羟基–3–氨基苯基)–1–H–菲并[9,10–d]咪唑和0.13g (1.0mmol)对苯二甲醛，加入到三口瓶中；

二、向三口瓶中加入15mL的甲醇做为溶剂，55℃搅拌反应4.5h，反应结束后，减压浓缩，得到粗产物；

三、将步骤二中得到的粗产物用乙酸乙酯和二氯甲烷按体积比为1：4的混合物重结晶，抽滤，干燥后得到黑色化合物，烘干。烘干后，得到实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针。

本实施例中，实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针的产率为42％。

Claims (10)

1.一种实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针，其特征在于它的结构式为：

2.制备权利要求1所述的一种实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针的方法，其特征在于该方法是按以下步骤进行：

一、称取2–(2–羟基–3–氨基苯基)–1–H–菲并[9,10–d]咪唑和对苯二甲醛，加入到反应器中；

二、向步骤一中的反应器中加入醇类介质作为溶剂，加热、搅拌，反应结束后，减压浓缩，得到粗产物；

三、将步骤二中得到的粗产物用有机溶剂重结晶、抽滤、干燥，即得到实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针。

3.根据权利要求2所述的一种实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针的制备方法，其特征在于步骤一中所称取的2–(2–羟基–3–氨基苯基)–1–H–菲并[9,10–d]咪唑与对苯二甲醛的物质的量比为1：(1～3)。

4.权利要求1所述的一种实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针的应用，其特征在于该应用是将该实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针用于溶液中亚硫酸氢根离子的检测。

5.根据权利要求4所述的一种实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针的应用，其特征在于利用实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针通过比色法定性检测溶液中HSO₃ ^-的方法按以下步骤进行：

一、将实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针溶解于可与水互溶的有机溶剂中，配置成探针储备液A；

二、将步骤一中得到的探针储备液A利用4-羟乙基哌嗪乙磺酸溶液稀释成探针溶液B；

三、将步骤二中得到的探针溶液B与待测溶液混合均匀，得到测试溶液C；

四、将测试溶液C在自然光下静置2～3min后，若颜色显示为黄色，则判断待测溶液中含有HSO₃ ^-。

6.根据权利要求5所述的一种实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针的应用，其特征在于步骤二中的探针溶液B中实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针的浓度为0.01～0.05mmol·L^–1。

7.根据权利要求4所述的一种实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针的应用，其特征在于利用实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针通过荧光法定性检测溶液中HSO₃ ^-的方法按以下步骤进行：

一、将实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针溶解于可与水互溶的有机溶剂中，配置成探针储备液A；

二、将步骤一中得到的探针储备液A利用N,N–二甲基甲酰胺与HEPES溶液的混合溶液稀释成探针溶液B；

三、将步骤二中得到的探针溶液B与待测溶液充分混合，得到测试溶液C；

四、将探针溶液B静置2～3min后，以311nm为激发波长，测定探针溶液B的荧光发射光谱在发射波长为502nm时的发射强度，记为T_B；将测试溶液C静置2～3min后，以311nm为激发波长，测定测试溶液C的荧光发射光谱在发射波长为502nm时的发射强度，记为T_C；

五、比较T_B和T_C，若4.5T_B≤T_C，则判断待测溶液中含有HSO₃ ^-。

8.根据权利要求7所述的一种实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针的应用，其特征在于步骤二中的探针溶液B中实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针的浓度为0.01～0.05mmol·L^–1。

9.根据权利要求7所述的一种实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针的应用，其特征在于步骤二中的HEPES溶液的浓度为0.01mol·L^–1、pH＝7.40。

10.根据权利要求4所述的一种实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针的应用，其特征在于利用实时检测亚硫酸氢根离子的荧光探针通过荧光法定量检测溶液中HSO₃ ^-的方法是标准曲线法。

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