CN115583944A - 一种苯并噻唑衍生物的制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
一种苯并噻唑衍生物的制备方法与应用，涉及分析检测领域，尤其涉及一种苯并噻唑席夫碱衍生物的制备方法及对银离子的荧光检测，能够解决现有银离子检测方法中存在的样品前处理操作繁琐、检测成本高、耗时长、技术要求高、方法选择性差、抗干扰性差等不足。本发明中苯并噻唑衍生物的制备方法为：2‑肼基苯并噻唑与5‑苯基‑2‑噻吩甲醛液相条件下缩合反应即得苯并噻唑席夫碱衍生物。本发明制备的苯并噻唑衍生物，在THF/HEPES(v/v＝4:6，pH＝7.4)溶液中可快速与银离子形成1:1络合物，实现对银离子的荧光“开‑关”检测，检测过程具有选择性好、灵敏度高、抗多种离子干扰等优点。在实际应用中，苯并噻唑衍生物对银离子的检测不需要复杂的样品前处理操作，不需要昂贵的大型设备，且对操作人员要求低，能够实现银离子的常规化检测。本发明用于银离子检测领域。
Description
技术领域
本发明涉及银离子检测领域，尤其涉及一种苯并噻唑衍生物的制备方法及其在银离子检测中的应用。
背景技术
银是一种重要的过渡金属，在自然界中多以离子的形式存在，因其具有杀菌、催化等作用，广泛应用于医药、电子、摄影、化妆品等领域。随着银在各个领域的广泛应用，排放到自然界中的银离子越来越多，造成环境中银离子的污染，银离子可通过食物链在人体内生物聚集而产生毒性。据报道，人体内银离子过多会导致精氨酸缺乏症，会对大脑、神经及免疫系统造成伤害，甚至诱发癌变。正因为银离子的双重特殊性，建立简单、快速且准确的银离子定性、定量检测方法具有十分重要的意义。
苯并噻唑是由噻唑环和苯环稠合而成的一类重要含氮、氧杂原子的杂环化合物，具有刚性平面结构及大范围的π共轭体系，因此性质稳定，不易被氧化，在医药、农药、分析等领域有着广泛应用。苯并噻唑还是一类常见的荧光团，具备较高的量子产率、较好的生物兼容性及较好的光漂白性等特点，常被应用于荧光探针的构建。目前，苯并噻唑类荧光探针被用于铜离子、锌离子、铝离子等检测中，但在银离子检测中的应用未见报道。本发明设计以苯并噻唑为荧光基团，通过肼基作为连接基团将含硫原子基团引入到苯并噻唑结构，合成苯并噻唑衍生物类荧光探针。该衍生物在缓冲溶液中可实现对银离子的高选择性、高灵敏性检测。本发明设计的化合物，不仅提高了苯并噻唑衍生物的荧光特性，同时结构中引入的氮、硫等杂原子，可以作为银离子的络合位点，更有利于银离子的识别。
发明内容
本发明是要解决现有银离子检测方法中存在的样品前处理操作繁琐、检测成本高、耗时长、技术要求高、方法选择性差、抗干扰性差等不足，提供一种用于银离子检测的苯并噻唑衍生物的制备方法与应用。
本发明用于银离子检测的苯并噻唑衍生物制备方法，所述苯并噻唑衍生物分子结构为：
上述苯并噻唑衍生物的合成路线如下：
本发明用于银离子检测的苯并噻唑衍生物制备方法，包括以下步骤：2-肼基苯并噻唑与5-苯基-2-噻吩甲醛液相条件下缩合反应制备苯并噻唑衍生物。
优选的，步骤中所述液相条件使用溶剂为乙醇。
本发明苯并噻唑衍生物在银离子定量与定性检测中的应用。
优选的，测试溶剂为体积比为4:6的THF/HEPES缓冲溶液。
优选的，最适测试环境为pH＝7～10。
优选的，参与检测的金属离子有Co2+、Zn2+、Cu2+、Ca2+、Cr3+、K+、Ni2+、Al3+、Fe3+、Mg2+、Pb2+、Na+、Sr2+、Ce3+、Li+、Cd2+、Ag+、Hg2+，阴离子有SO4 2-、F-、SCN-、H2PO4 -、HPO4 2-、NO2 -、I-、HCO3 -、CO3 2-、Cl-、CH3COO-、CN-、S2O3 2-、Br-。
本发明在实际进行含银离子样品检测时，样品通过离心、过滤，除去固体颗粒杂质的前处理即可。
本发明的原理：
本发明所制备的苯并噻唑衍生物结构中具有刚性平面及大范围的π共轭体系，能够产生稳定的荧光；其结构中含有的硫、氮等杂原子可以与银离子发生快速络合作用形成络合物，此时结构中硫、氮等杂原子的给电子能力消失，导致荧光发生淬灭，从而实现对银离子的检测。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1)本发明中苯并噻唑衍生物制备方法简便，成本低，收率高，具有更广阔的实际应用前景。
2)本发明制备的苯并噻唑衍生物对银离子具有良好的选择性，不受其它金属离子及常见阴离子的干扰，具有更高的灵敏度，检测极限低至7.2×10-8mol/L，实现了银离子的定性、定量检测。
3)本发明制备的苯并噻唑衍生物，在中性环境下实现对银离子的荧光“开-关”检测，在生物检测领域具有一定应用前景。
4)本发明方法在实际进行含银离子样品检测时，样品前处理操作简单，通过离心、过滤，除去固体颗粒杂质的前处理即可。
附图说明
图1苯并噻唑衍生物1H NMR谱图；
图2苯并噻唑衍生物13C NMR谱图；
图3苯并噻唑衍生物识别金属离子的荧光选择性；
图4苯并噻唑衍生物识别金属离子的紫外选择性；
图5共存金属离子对苯并噻唑衍生物检测银离子的影响；
图6共存阴离子对苯并噻唑衍生物检测银离子的影响；
图7苯并噻唑衍生物对不同浓度银离子荧光响应曲线图；
图8苯并噻唑衍生物对不同浓度银离子荧光响应线性关系图；
图9苯并噻唑衍生物对不同浓度银离子紫外响应曲线图；
图10苯并噻唑衍生物对银离子的Job’s plot曲线；
图11pH对苯并噻唑衍生物检测银离子的影响；
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式一种苯并噻唑衍生物的分子结构为：
具体实施方式二：所述苯并噻唑衍生物的制备方法，包括以下步骤：2-肼基苯并噻唑与5-苯基-2-噻吩甲醛液相条件下缩合反应制备苯并噻唑衍生物。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式二不同的是：合成操作中所用溶剂为乙醇。其它与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：本实施方式苯并噻唑衍生物在银离子定量与定性检测中的应用。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式四不同的是：测试溶剂为体积比4:6的THF/HEPES缓冲溶液。其它与具体实施方式四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式四或五不同的是：最适测试环境为pH＝7～10。其它与具体实施方式四或五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式四或五或六不同的是：参与检测的金属离子有Co2+、Zn2+、Cu2+、Ca2+、Cr3+、K+、Ni2+、Al3+、Fe3+、Mg2+、Pb2+、Na+、Sr2+、Ce3+、Li+、Cd2+、Ag+、Hg2+，阴离子有SO4 2-、F-、SCN-、H2PO4 -、HPO4 2-、NO2 -、I-、HCO3 -、CO3 2-、Cl-、CH3COO-、CN-、S2O3 2-、Br-。其它与具体实施方式四或五或六相同。
在实际进行含银离子样品检测时，样品通过离心、过滤，除去固体颗粒杂质的前处理即可。
下面对本发明的实施例做详细说明，以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方案和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1：本实施例苯并噻唑衍生物的制备方法，按以下步骤进行：
在50mL三口瓶中加入2-肼基苯并噻唑(0.165g，1mmol)，5-苯基-2-噻吩甲醛(0.188g，1mmol)，30mL乙醇及少许催化剂冰乙酸，回流反应6h后，冷却析出黄色固体，抽滤洗涤干燥后，得苯并噻唑衍生物(0.25g，0.75mmol)，收率74.6％。1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ12.22(s,1H),8.31(s,1H),7.78-7.70m,3H),7.54(d,J＝3.8Hz,1H),7.48-7.25(m,6H),7.08(d,J＝8.0Hz,1H).13C NMR(75MHz,DMSO-d6)δ167.08,145.11,138.98,133.74,131.50,129.69,128.67,126.50,125.96,124.81,122.18,122.03.苯并噻唑衍生物的1H NMR谱图、13C NMR谱图分别如图1、2所示。
实施例2：本实施例苯并噻唑衍生物对金属离子荧光识别性能，按以下步骤进行：
分别配制浓度为1×10-2mol/L的Co2+、Zn2+、Cu2+、Ca2+、Cr3+、K+、Ni2+、Al3+、Fe3+、Mg2+、Pb2+、Na+、Sr2+、Ce3+、Li+、Cd2+、Ag+、Hg2+水溶液备用。以THF/HEPES(v/v＝4:6，pH＝7.4)为溶剂，配置浓度为1×10-5mol/L的苯并噻唑衍生物溶液，备用。Ex＝385nm，Em＝475nm，狭缝宽度均为5nm。
每次取3mL苯并噻唑衍生物溶液于比色皿中，依次加入5当量的Co2+、Zn2+、Cu2+、Ca2 +、Cr3+、K+、Ni2+、Al3+、Fe3+、Mg2+、Pb2+、Na+、Sr2+、Ce3+、Li+、Cd2+、Ag+、Hg2+水溶液。在385nm激发光作用下，测量475nm处荧光发射峰强度值，结果如图3所示。苯并噻唑衍生物中加入Ag+后，具有明显的荧光淬灭效应，淬灭率达95％；加入Hg2+和Cu2+后，荧光效果部分淬灭，淬灭率分别为21％和47％；而加入其它金属离子未能引起明显的荧光变化，苯并噻唑衍生物对Ag+表现出专一性荧光识别作用。
实施例3：本实施例苯并噻唑衍生物对金属离子紫外识别性能，按以下步骤进行：
每次取3mL苯并噻唑衍生物溶液于比色皿中，依次加入5当量的Co2+、Zn2+、Cu2+、Ca2 +、Cr3+、K+、Ni2+、Al3+、Fe3+、Mg2+、Pb2+、Na+、Sr2+、Ce3+、Li+、Cd2+、Ag+、Hg2+水溶液，测量其紫外光谱，结果如图4所示。苯并噻唑衍生物中加入Ag+后，387nm处的紫外峰消失，在310nm、410nm和460nm处出现新的吸收峰；加入Cu2+后，387nm处的紫外峰减弱，450nm附近出现新的吸收峰，其它金属离子的加入未引起吸收峰变化。由此可见，苯并噻唑衍生物对Ag+表现出专一性紫外识别作用。
实施例4：本实施例苯并噻唑衍生物识别银离子抗金属离子干扰性，按以下步骤进行：
每次取3mL苯并噻唑衍生物溶液于比色皿中，依次加入5当量的Co2+、Zn2+、Cu2+、Ca2 +、Cr3+、K+、Ni2+、Al3+、Fe3+、Mg2+、Pb2+、Na+、Sr2+、Ce3+、Li+、Cd2+、Ag+、Hg2+水溶液，385nm激发光作用下，测量475nm处荧光发射峰强度值，然后依次加入5当量的Ag+，观察并记录荧光强度变化，结果如图5所示。
由数据分析可知，在有其它金属离子共存的情况下体系中加入银离子后，均表现出明显的荧光淬灭效应，苯并噻唑衍生物在识别银离子过程中可抵抗多种金属离子的干扰。
实施例5：本实施例苯并噻唑衍生物识别银离子抗阴离子干扰性，按以下步骤进行：
每次取3mL苯并噻唑衍生物溶液于比色皿中，依次加入5当量的SO4 2-、F-、SCN-、H2PO4 -、HPO4 2-、NO2 -、I-、HCO3 -、CO3 2-、Cl-、CH3COO-、CN-、S2O3 2-、Br-水溶液，385nm激发光作用下，测量475nm处荧光发射峰强度值，然后依次加入5当量的Ag+，观察并记录荧光强度变化，结果如图6所示。
由数据分析可知，在S2O3 2-与Ag+共存时，体系荧光强度略有升高；在Br-与Ag+共存时，体系荧光强度淬灭约30％；其它阴离子与Ag+共存时，体系荧光强度淬灭明显，可知苯并噻唑衍生物识别银离子过程中可抵抗SO4 2-、F-、SCN-、H2PO4 -、HPO4 2-、NO2 -、I-、HCO3 -、CO3 2-、Cl-、CH3COO-、CN-等阴离子的干扰。
实施例6：苯并噻唑衍生物对银离子检测限，按以下步骤进行：
取3mL苯并噻唑衍生物溶液，每次加入3μL浓度为1×10-3mol/L银离子水溶液，测量荧光强度变化，结果如图7所示。随着体系中银离子浓度增加，苯并噻唑衍生物荧光强度逐渐降低，当体系中银离子浓度达到15μM时，荧光强度淬灭完全。当银离子浓度在0μM～10μM内，荧光强度与银离子浓度呈现良好的线性关系，结果如图8所示，拟合方程为y＝-86.12x+969.9，R2＝0.997。根据检测限的计算公式3σ/k，计算出苯并噻唑衍生物对银离子检出限量为7.2×10-8mol/L。该探针可以实现对银离子的痕量检测。
实施例7：苯并噻唑衍生物对银离子紫外滴定，按以下步骤进行：
取3mL苯并噻唑衍生物溶液，每次加入3μL浓度为1×10-3mol/L银离子水溶液，测量紫外光谱变化，结果如图9所示。随着体系中银离子浓度增加，387nm处的紫外峰逐渐消失，并在310nm、410nm和460nm处出现新的吸收峰，且吸收峰强度逐渐增加；当体系中银离子浓度增加到15μM时，峰强不再增加，表明此时苯并噻唑衍生物与银离子作用完全。
实施例8：本实施例苯并噻唑衍生物与银离子络合比，按以下步骤进行：
取浓度为1.0×10-5mol/L苯并噻唑衍生物溶液和1×10-3mol/L银离子水溶液，保持体系中苯并噻唑衍生物和银离子总共度为1×10-5mol/L不变，通过改变苯并噻唑衍生物和银离子的当量比，测定其荧光发射峰强度变化，绘制Job’s Plot曲线图。结果如图10所示。
由Job’s Plot曲线图分析可知，当银离子的摩尔分数在0.53时，荧光强度出现拐点，由此说明苯并噻唑衍生物与银离子络合比为1:1。
实施例9：本实施例苯并噻唑衍生物识别银离子最适pH，按以下步骤进行：
每次取3mL苯并噻唑衍生物溶液，分别测试pH＝2～12时荧光强度变化；每次取3mL苯并噻唑衍生物溶液，加入5当量的Ag+，分别测试pH＝2～12时检测体系荧光强度变化，结果如图11所示。数据分析可知，苯并噻唑衍生物在pH＝2～10的环境中性质稳定；在检测银离子过程中，pH＝7～11的环境中检测效果明显，综合以上数据，苯并噻唑衍生物检测银离子的最适环境为pH＝7～10，表明苯并噻唑衍生物可用于生物体系中银离子检测。
实施例10：苯并噻唑衍生物在实际水样中检测银离子
为了考察苯并噻唑衍生物在实际环境中的潜在应用，选取实验室自来水和松花江水(中国哈尔滨)两种水样，并对水样进行预处理：所取水样在转速12000rpm条件下离心10min，用0.45μm过滤器处理过滤，配制浓度分别为：1μM、3μM、5μM、7μM、9μM的银离子水溶液。
向苯并噻唑衍生物溶液中加入上述不同浓度的银离子溶液，在385nm激发光作用下，测量苯并噻唑衍生物在475nm处荧光发射峰强度值，并将其带入如下方程式，计算得到待测银离子溶液的浓度。检测结果如表1所示。
y＝-86.12x+969.9
其中，x为银离子浓度，y为荧光发射峰强度值。
表1苯并噻唑衍生物在实际水样中检测银离子
| 实际水样 | 添加量(μM) | 检出量(μM) | 回收率(％) | RSD(％) |
| 空白例(自来水) | / | / | / | / |
| 1(自来水) | 1 | 0.93 | 93.3 | 2.70 |
| 2(自来水) | 3 | 2.91 | 96.9 | 2.82 |
| 3(自来水) | 5 | 4.80 | 96.0 | 2.89 |
| 4(自来水) | 7 | 6.06 | 86.6 | 4.59 |
| 5(自来水) | 9 | 8.13 | 90.3 | 2.95 |
| 空白例(松花江水) | / | / | / | / |
| 1(松花江水) | 1 | 0.98 | 98.2 | 1.87 |
| 3(松花江水) | 3 | 3.02 | 100.8 | 3.76 |
| 5(松花江水) | 5 | 4.90 | 97.9 | 1.78 |
| 7(松花江水) | 7 | 6.04 | 86.3 | 2.09 |
| 9(松花江水) | 9 | 9.64 | 107.1 | 3.02 |
通过表1可以看出，实际水样中银离子的回收率为86.3％～107.1％，相对标准偏差为1.78％～4.59％，测得的银离子浓度与相应的加标浓度误差较小，这些结果表明本发明制备的苯并噻唑衍生物检测实际水样中的银离子有较好的准确性，具有良好的实用性能。
Claims (9)
1.一种苯并噻唑衍生物，其特征在于苯并噻唑衍生物分子结构为：
2.根据权利要求1所述的一种苯并噻唑衍生物的制备方法，其特征在于该方法为：2-肼基苯并噻唑与5-苯基-2-噻吩甲醛液相条件下缩合反应制备苯并噻唑衍生物。
3.如权利要求1所述的苯并噻唑衍生物在银离子定量与定性检测中的应用。
4.根据权利要求3所述的苯并噻唑衍生物的应用，其特征在于该苯并噻唑衍生物可实现对银离子的荧光“开-关”检测。
5.根据权利要求3所述的苯并噻唑衍生物的应用，其特征在于该苯并噻唑衍生物检测银离子测试溶剂为体积比4:6的THF/HEPES缓冲溶液。
6.根据权利要求3所述的苯并噻唑衍生物的应用，其特征在于该苯并噻唑衍生物检测银离子最适pH环境为7～10。
7.根据权利要求3所述的苯并噻唑衍生物的应用，其特征在于该苯并噻唑衍生物检测银离子过程中可抵抗金属离子Co2+、Zn2+、Cu2+、Ca2+、Cr3+、K+、Ni2+、Al3+、Fe3+、Mg2+、Pb2+、Na+、Sr2+、Ce3+、Li+、Cd2+、Hg2+和阴离子SO4 2-、F-、SCN-、H2PO4 -、HPO4 2-、NO2 -、I-、HCO3 -、CO3 2-、Cl-、CH3COO-、CN-的干扰。
8.根据权利要求3所述的苯并噻唑衍生物的应用，其特征在于该苯并噻唑衍生物对银离子检测极限低至7.2×10-8mol/L。
9.根据权利要求3所述的苯并噻唑衍生物的应用，其特征在于该苯并噻唑衍生物用于水体中银离子检测。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001083097A (ja) * | 1999-09-09 | 2001-03-30 | Agency Of Ind Science & Technol | 亜鉛イオン蛍光センサー |
| KR20140049486A (ko) * | 2012-10-17 | 2014-04-25 | 인하대학교 산학협력단 | 다이펩타이드 유도체, 이의 제조방법, 이를 포함하는 화학센서 및 이를 이용한 은 이온(Ａｇ＋), 수은 이온(Ｈｇ２＋), 구리 이온(Ｉ)(Ｃｕ＋) 및 은나노 입자를 검출하는 방법 |
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| CN112341366A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-02-09 | 哈尔滨理工大学 | 一种三芳胺衍生物荧光探针及其制备方法与应用 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001083097A (ja) * | 1999-09-09 | 2001-03-30 | Agency Of Ind Science & Technol | 亜鉛イオン蛍光センサー |
| KR20140049486A (ko) * | 2012-10-17 | 2014-04-25 | 인하대학교 산학협력단 | 다이펩타이드 유도체, 이의 제조방법, 이를 포함하는 화학센서 및 이를 이용한 은 이온(Ａｇ＋), 수은 이온(Ｈｇ２＋), 구리 이온(Ｉ)(Ｃｕ＋) 및 은나노 입자를 검출하는 방법 |
| CN110194737A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-09-03 | 哈尔滨理工大学 | 一种联水杨醛缩3-氯-2-肼基吡啶席夫碱合成方法与应用 |
| CN112341366A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-02-09 | 哈尔滨理工大学 | 一种三芳胺衍生物荧光探针及其制备方法与应用 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114133386A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-04 | 太原理工大学 | 银离子络合剂、制备方法及直接将废水中银离子转变为抗菌材料的方法 |
| CN114133386B (zh) * | 2021-11-30 | 2023-05-23 | 太原理工大学 | 银离子络合剂、制备方法及直接将废水中银离子转变为抗菌材料的方法 |
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