KR20160015725A - A Nobel Julolidine Based Compounds, Agent Selecting Aluminum Ion Or Cyanide Ion Using The Same, Detecting Method And Detecting Device Thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to: a novel julolidine-based compound; a detecting agent for aluminum ions or cyanide ions using the same; a detection method using the same; and a detection device using the same. More particularly, the present invention relates to: a julolidine-based compound which has a specific selectivity to aluminum ions (Al^+3) or cyanide ions (CN^-); a detecting agent for aluminum ions (Al^+3) or cyanide ions (CN^-) using the same; a detection method using the same; and a detection device using the same. The julolidine-based compound of the present invention is represented by chemical formula 1.

Description

신규한 주롤리딘계 화합물, 이를 이용한 알루미늄 이온 또는 시안화 이온 검출제, 검출방법 및 검출장치{A Nobel Julolidine Based Compounds, Agent Selecting Aluminum Ion Or Cyanide Ion Using The Same, Detecting Method And Detecting Device Thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a novel choloridine-based compound, an aluminum ion or a cyanide ion detector using the same, a detection method, and a detection device using the same.

본 발명은 신규한 주롤리딘계 화합물, 이를 이용한 알루미늄 이온(Al3 +) 또는 시안화 이온(CN-) 검출제, 검출방법 및 검출장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 알루미늄 이온(Al3 +) 또는 시안화 이온(CN-)에 특이적으로 선택성이 있는 주롤리딘계 화합물, 이를 이용한 알루미늄 이온(Al3 +) 또는 시안화 이온(CN-) 검출제, 검출방법 및 검출장치에 관한 것이다.The present invention relates to novel Raleigh dingye compound, which by aluminum ions (Al 3 +) or cyanide ion (CN -) detection agent, relates to a detection method and a detection apparatus, and more particularly, aluminum ions (Al 3 +) or cyanide ion (CN -) - relates to the detection, the detection method and detection apparatus Raleigh dingye compound, this aluminum ions (Al + 3) or a cyanide ion (CN) with which a specific selectivity to the.

알루미늄은 가장 흔한 금속이며 지표면에서 산소와 규소 다음으로 풍부한 성분이다. 그러나 과다한 알루미늄은 인간의 조직과 세포에 손상을 유발시켜 알츠하이머병이나 파킨슨병 같은 질환을 일으킬 수 있다. 그러므로 WHO에서는 과다한 알루미늄을 식품오염원의 하나로 규정했으며, 음용수의 알루미늄 농도를 200μg/L(7.41μM)로 제한하였다. 게다가 물에서 알루미늄 무기물의 용해도는 산성 조건하에 증가하며, 이런 알루미늄 이온(Al3 +)의 증가는 식물과 어류에 치명적이다. 따라서, 넓은 pH 범위에서 WHO가 권장한 제한 농도 이하에서 알루미늄 이온(Al3 +)을 검출할 수 있는 민감하고 선택적인 센서의 개발은 매우 중요하다.Aluminum is the most common metal and is the next richest component of oxygen and silicon on the surface. However, excessive aluminum can cause damage to human tissues and cells, causing diseases such as Alzheimer's disease and Parkinson's disease. WHO therefore defined excess aluminum as one of the food sources and limited the aluminum concentration of drinking water to 200 μg / L (7.41 μM). In addition, the solubility of aluminum in the mineral water is increased under acidic conditions, and this increase of the aluminum ions (Al + 3) is a fatal to plants and fish. Accordingly, it is the WHO development of which can detect an aluminum ion at a concentration below the recommended limit (Al 3 +) sensitive and select sensor is very important in a wide pH range.

시안화 음이온(CN-)은 가장 빠르게 작용하는 독극물로 알려져 있으며, 시안화 음이온(CN-)의 유독성은 시토크롬c 산화효소의 철 이온과 결합하는 경향 때문인 것으로, 철 이온과 결합하면 시안화 음이온(CN-)이 전자 전달을 방해하여 저산소혈증을 일으킨다. 또한, 일부 연구에서는 시안화 음이온(CN-)이 많은 화재관련 사망에서 중요한 요소로 작용한다고 발표하기도 하였다. 그러나 시안화 음이온(CN-)의 독성에도 불구하고 섬유와 수지, 제초제의 합성 원료와 금 채취에 시안화 음이온(CN-)의 사용은 필수적이다. 그러므로 시안화 음이온(CN-)을 검출할 수 있는 확실하고 효과적인 방법이 필요한 실정이다. Cyanide anion (CN -) - toxicity is to be due to a tendency to combine with iron ions of cytochrome c oxidase, when combined with the iron ion-cyanide anion (CN -) of the is known as a poison to most fast acting, cyanide anion (CN) Interferes with electron transfer and causes hypoxemia. In addition, some studies have reported that cyanide anion (CN - ) is an important factor in many fire - related deaths. However cyanide anion (CN -), despite the cyanide anion to the fiber and resin, the starting materials for synthesis and the gold recovery of herbicide (CN -) use of toxicity is necessary. Therefore, there is a need for a reliable and effective method for detecting cyanide anion (CN - ).

최근 시안화 음이온(CN-) 검출을 목적으로 하는 화학 센서의 개발에 많은 연구가 진행되고 있으며, 그 중에서도 다른 요소의 간섭 없이 간단한 색 변화로 확인할 수 있는 시안화 음이온(CN-) 수용체를 개발하려는 연구가 진행되고 있다. 그러나 많은 시안화 음이온(CN-) 수용체는 플로라이드와 아세트산 이온을 검출하거나, 비싼 기기를 사용하거나, 합성과정이 복잡하고, 오직 유기용매에서만 검출 가능하다는 제한이 있다. 그러므로 수용액 상에서 시안화 음이온을 선택적으로 검출하는 것은 여전히 큰 과제로 남아있다.Recent researches on the development of chemical sensors for the detection of cyanide anions (CN - ) have been carried out, and a study to develop a cyanide anion (CN - ) receptor which can be identified by simple color change without interfering with other elements It is progressing. However, many cyanide anion (CN - ) receptors have limitations such as the detection of fluoride and acetate ions, the use of expensive equipment, the complexity of the synthesis process, and detection only in organic solvents. Therefore, the selective detection of cyanide anions in aqueous solution remains a major challenge.

금속 이온과 음이온을 동시에 검출할 수 있는 화학센서의 발전은 생물학적 산업과 환경적 과정에서 중요한 적용 가능성 때문에 가장 중요한 일 중 하나이다. 게다가 여러 이온을 검출할 수 있는 하나의 수용체는 좀 더 효과적이며, 단일 검출 수용체보다 비용을 절감할 수 있기 때문에 더 많은 관심을 끌 수 있다. 금속 이온과 음이온 모두 검출하는 다양한 방법 중 형광과 색 변화 검출 방법은 그들의 높은 민감성과 쉬운 조작, 빠른 반응, 적은 비용으로 더욱 인기가 있다.The development of chemical sensors capable of simultaneously detecting metal ions and anions is one of the most important tasks because of its potential applications in biological industries and environmental processes. In addition, one receptor that can detect multiple ions is more effective and can attract more attention because it can save money over a single detector receptor. Of the various methods of detecting both metal ions and anions, fluorescence and color change detection methods are more popular with their high sensitivity and ease of manipulation, fast response, and low cost.

따라서, 수용액 상에서 금속 이온과 음이온을 동시에 검출할 수 있는 화학센서의 연구 및 개발이 필요한 실정이다.Therefore, research and development of a chemical sensor capable of simultaneously detecting a metal ion and an anion in an aqueous solution are required.

Soojin Kim, Jin Young Noh, Sol Ji Park, Yu Jeong Na, In Hong Hwang, Jisook Min, Cheal Kim, Jinheung Kim. RSC Advances. 4 (2014) 18094-18099Soojin Kim, Jin Young Noh, Sol Ji Park, Yu Jeong Na, In Hong Hwang, Jisook Min, Cheal Kim, Jinheung Kim. RSC Advances. 4 (2014) 18094-18099

본 발명은 금속 이온 중에서 알루미늄 이온(Al3 +)과 선택적으로 결합하여 형광을 방출하며, 음이온 중에서 시안화 이온(CN-)과 선택적으로 결합하여 색 변화를 나타내는 신규한 주롤리딘계 화합물을 제공하는 것을 목적으로 한다.That in combination with the optional to provide a novel Raleigh dingye compound showing a color change - the present invention in combination with selective with aluminum ions (Al 3 +) from the metal ion emits fluorescence, and in the anion cyanide ion (CN) The purpose.

또한, 본 발명은 상기 신규한 주롤리딘 화합물을 이용하여 알루미늄 이온(Al3 +) 또는 시안화 이온(CN-)의 검출제, 검출 방법 및 검출 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention is the novel Raleigh Dean aluminum ions using the compound (Al + 3) or a cyanide ion (CN -) is an object of the present invention to provide a detection agent, a detection method and a detection device.

상기 목적을 달성하기 위하여,In order to achieve the above object,

본 발명은 하기 화학식 1로 나타내는 화합물을 제공한다.The present invention provides a compound represented by the following formula (1).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

또한, 본 발명은 8-하이드록시주롤리딘-9-카복사알데하이드 및 벤즈하이드라자이드를 반응시키는 것을 특징으로 하는 상기 화학식 1의 제조 방법을 제공한다.The present invention also provides a process for preparing the above-mentioned formula (1), which comprises reacting 8-hydroxyquinalrrolidine-9-carboxaldehyde and benzhydrazide.

또한, 본 발명은 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 알루미늄 이온(Al3 +) 또는 시안화 이온(CN-) 검출제를 제공한다.The invention also aluminum ions (Al + 3) or a cyanide ion (CN -) containing the compound of formula (I) provides a detection agent.

또한, 본 발명은 상기 화학식 1의 화합물을 사용하는 알루미늄 이온(Al3 +) 또는 시안화 이온(CN-) 검출 방법을 제공한다.The invention also aluminum ions (Al + 3) or a cyanide ion (CN -) using a compound of formula (I) provides a detection method.

또한, 본 발명은 알루미늄 이온(Al3 +) 또는 시안화 이온(CN-) 검출제를 포함하는 알루미늄 이온(Al3 +) 또는 시안화 이온(CN-) 검출 장치를 제공한다.The invention also aluminum ions (Al + 3) or a cyanide ion (CN -) - provides a detection apparatus aluminum ions (Al + 3) or a cyanide ion (CN) comprising a detection agent.

본 발명의 신규한 주롤리딘계 화합물은 상온에서 제조할 수 있어 제조가 용이한 장점이 있다.The novel rorolide compound of the present invention can be prepared at room temperature, which is advantageous in that it can be easily produced.

또한, 본 발명의 신규한 주롤리딘계 화합물은 금속 이온과 배위 결합하여 착물을 형성할 수 있으며, 그 중에서도 알루미늄 이온(Al3 +)과 결합하면 형광이 방출되어 알루미늄 이온(Al3 +)을 선택적으로 검출할 수 있으며, 세포 내의 알루미늄 이온(Al3 +)도 검출할 수 있다.In addition, the novel Raleigh dingye compounds of the invention may form a complex combines metal ion and coordinated, when combined with the particular aluminum ions (Al 3 +) is the fluorescence emission of aluminum ions (Al 3 +) selective It can be detected, and aluminum ions (Al + 3) in the cell as can be detected.

또한, 본 발명의 신규한 주롤리딘계 화합물은 시안화 이온(CN-)과 결합하면 색 변화가 관찰되어 시안화 이온(CN-)을 선택적으로 검출할 수 있다.In addition, the novel compounds of the present invention Raleigh dingye cyanide ion (CN -), when combined with the color change is observed cyanide ion (CN -) it can be selectively detected in the.

도 1은 본 발명의 화학식 1의 화합물이 알루미늄 이온(Al3 +)과 결합한 구조를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 화학식 1의 화합물에 다양한 금속을 각각 첨가하였을 때의 형광세기를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 화학식 1의 화합물에 알루미늄 이온(Al3 +)의 농도를 증가시키면서 첨가하였을 때의 형광의 세기를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 화학식 1의 화합물에 알루미늄 이온(Al3 +)의 농도를 증가시키면서 첨가하였을 때 488nm에서 측정한 형광의 세기를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 화학식 1의 화합물과 알루미늄 이온(Al3 +)의 결합비를 나타낸 잡플랏(Job's plot) 그래프이다.
도 6은 본 발명의 화학식 1의 화합물과 알루미늄 이온(Al3 +)이 1:1로 결합하는 것을 나타낸 ESI-MS 스펙트럼이다.
도 7은 본 발명의 화학식 1의 화합물이 알루미늄 이온(Al3 +)을 검출할 때, 다양한 금속 이온으로부터 방해를 받는지를 형광의 세기로 측정한 그래프이다.
도 8은 pH 2 내지 12에서 알루미늄 이온(Al3 +)의 유무에 대한 본 발명의 화학식 1의 화합물의 형광 세기를 측정한 그래프이다.
도 9의 A, B, C, D, E, F 및 G는 인간의 피부 섬유아세포에 알루미늄 이온(Al3 +)을 각각 0, 10, 20, 40, 70, 90 및 100μM을 첨가하였을 때의 사진이고, H, I, J, K, L, M 및 N은 상기 A, B, C, D, E, F 및 G에 본 발명의 화학식 1의 화합물을 각각 20μM 첨가하였을 때의 형광 발현 사진이다.
도 10은 본 발명의 화학식 1의 화합물에 다양한 음이온을 각각 첨가하였을 때의 흡광도 그래프이다.
도 11은 본 발명의 화학식 1의 화합물에 다양한 음이온을 각각 첨가하였을 때의 색 변화를 나타낸 사진이다.
도 12는 30% 메탄올 수용액에서 본 발명의 화학식 1의 화합물에 시안화 이온(CN-)의 농도를 10 내지 200 당량 증가시켰을 때의 흡광도 그래프이다.
도 13은 30% 메탄올 수용액에서 본 발명의 화학식 1의 화합물에 시안화 이온(CN-)의 농도를 10 내지 200 당량 증가시켰을 때의 450nm에서 흡광도를 측정한 그래프이다.
도 14는 30% 메탄올 수용액에서 본 발명의 화학식 1의 화합물에 시안화 이온(CN-)의 농도를 10 내지 40 당량 증가시켰을 때의 흡광도 그래프이다.
도 15는 30% 메탄올 수용액에서 본 발명의 화학식 1의 화합물에 시안화 이온(CN-)의 농도를 40 내지 200 당량 증가시켰을 때의 흡광도 그래프이다.
도 16은 본 발명의 화학식 1의 화합물이 시안화 이온(CN-)을 검출할 때, 다양한 음이온으로부터 방해를 받는지를 관찰한 흡광도 그래프이다.
도 17은 본 발명의 화학식 1의 화합물이 시안화 이온(CN-)을 검출할 때, 다양한 음이온으로부터 방해를 받는지를 관찰한 색 변화 사진이다.
도 18은 30% 메탄올 수용액에서 본 발명의 화학식 1의 화합물에 시안화 이온(CN-)의 농도를 증가시켰을 때의 1H-NMR 그래프이다.
Figure 1 of the formula I compounds of the present invention showing the structure in combination with aluminum ions (Al + 3).
FIG. 2 is a graph showing fluorescence intensities when various metals are added to the compound of Formula 1 of the present invention. FIG.
3 is a graph showing the intensity of fluorescence when the compound of Formula 1 of the present invention is added while increasing the concentration of aluminum ion (Al 3 + ).
4 is a graph showing the intensity of fluorescence measured at 488 nm when the compound of Formula 1 of the present invention is added while increasing the concentration of aluminum ion (Al 3 + ).
5 is a graph of Job's plot showing the bonding ratio between the compound of formula (I) of the present invention and aluminum ion (Al 3 + ).
Figure 6 is the first compound and the aluminum ions in the general formula (I) of the present invention (Al 3 +): ESI-MS spectrum is shown to bond to one.
FIG. 7 is a graph showing the intensity of fluorescence when the compound of formula (I) of the present invention is disturbed from various metal ions when detecting aluminum ion (Al 3 + ).
Figure 8 is a graph measuring the fluorescence intensity of the compound of general formula (I) of the present invention for the presence of aluminum ions (Al + 3) at pH 2 to 12.
Of Figure 9 A, B, C, D, E, F and G of the addition of the aluminum ions (Al 3 +) of 0, 10, 20, 40, 70, 90 and 100μM on human skin fibroblasts , And H, I, J, K, L, M, and N are fluorescence expression images when 20 μM of the compound of the present invention is added to the above A, B, C, D, E, .
10 is a graph of absorbance when various anions are added to the compound of Formula 1 of the present invention.
11 is a photograph showing the color change when various anions are added to the compound of Chemical Formula 1 of the present invention.
12 is a cyanide ion (CN -) to a compound of general formula (I) of the present invention in 30% aqueous methanol solution is the absorbance graph of the increase from 10 to 200 equivalents of the concentration.
13 is a graph showing absorbance at 450 nm when the concentration of cyanide ions (CN - ) is increased by 10 to 200 equivalents in a 30% aqueous methanol solution of the compound of the present invention.
14 is a cyanide ion (CN -) to a compound of general formula (I) of the present invention in 30% aqueous methanol solution is the absorbance graph of the increase from 10 to 40 equivalents of the concentration.
15 is a graph of absorbance when the concentration of cyanide ion (CN - ) is increased by 40 to 200 equivalents in a 30% aqueous methanol solution of the compound of the present invention.
FIG. 16 is a graph of absorbance observed when the compound of Chemical Formula 1 of the present invention is disturbed by various anions when cyanide ion (CN - ) is detected.
17 is a photograph of color change observed when the compound of Chemical Formula 1 of the present invention is observed to be interfered with various anions when cyanide ion (CN - ) is detected.
18 is a 1 H-NMR chart when the concentration of cyanide ions (CN - ) is increased in the compound of formula (I) of the present invention in a 30% methanol aqueous solution.

이하, 본 발명을 보다 자세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명은 하기 화학식 1로 나타내는 화합물에 관한 것이다.The present invention relates to a compound represented by the following general formula (1).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pat00002

Figure pat00002

화학 센서로 사용되는 주롤리딘 구조를 포함하는 8-하이드록시주롤리딘-9-카복사알데하이드는 잘 알려진 발색단이며, 물에 잘 용해된다. 또한, 벤즈하이드라자이드 또는 아마이드 그룹을 포함한 구조는 음이온과 수소 결합을 통해 음이온을 검출할 수 있다.The 8-hydroxyquinoloridine-9-carboxaldehyde, which contains a major lauridin structure used as a chemical sensor, is a well-known chromophore and is well soluble in water. In addition, a structure including a benzhydrazide or an amide group can detect anions through anions and hydrogen bonds.

따라서, 발색단을 가지는 주롤리딘계 화합물과 물에서 금속 이온과 음이온을 검출할 수 있는 벤즈하이드라자이드 그룹을 포함하는 구조를 합성하여, 금속 이온 및 음이온을 모두 검출할 수 있는 화합물을 제조하고자 하여, 본 발명에서는 상기 화학식 1의 화합물을 제조하였다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a compound capable of detecting both a metal ion and an anion by synthesizing a structure including a chromolanyl group-containing chololide compound and a benzhydrazide group capable of detecting a metal ion and an anion in water, In the present invention, the compound of Formula 1 was prepared.

상기 화학식 1의 화합물은 주롤리딘 구조 및 벤즈하이드라자이드를 포함하고 있어 금속 이온 및 음이온을 검출할 수 있으며, 보다 자세하게는 금속 이온 중에서는 알루미늄 이온(Al3 +)을 검출하며, 음이온 중에는 시안화 이온(CN-)을 선택적으로 검출할 수 있다.The compound of Formula 1 has the main pyrrolidine structure and benz high because it contains the drive Zaid can detect a metal ion and an anion, and in more particularly, the metal ions are detected with aluminum ions (Al 3 +), negative ions during the cyanide Ions (CN < - >) can be selectively detected.

본 발명의 상기 화학식 1의 화합물은 8-하이드록시주롤리딘-9-카복사알데하이드 및 벤즈하이드라자이드를 반응을 통하여 제조되며, 상온에서 반응을 진행할 수 있어 제조가 용이한 장점이 있다.
The compound of Formula 1 of the present invention is prepared through the reaction of 8-hydroxyralin-9-carboxaldehyde and benzhydrazide, and can be easily reacted at room temperature.

또한, 본 발명은 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 알루미늄 이온(Al3 +) 또는 시안화 이온(CN-) 검출제에 관한 것이다.The invention also aluminum ions (Al + 3) or a cyanide ion (CN -) containing the compound of formula (I) relates to a detection agent.

상기 화학식 1의 화합물은 다양한 금속 이온(예컨대, Mn2 +, Fe2 +, Fe3 +, Co2+, Ni2 +, Cu2 +, Zn2 +, Cd2 +, Hg2 +, Na+, K+, Mg2 +, Ca2 +, Al3 +, Pb2 +, Cr3 +, Ga3 +, In3 +) 중에서도 알루미늄 이온(Al3 +)과 결합하는 경우 형광의 세기가 크게 증가한다. 또한, 상기 화학식 1의 화합물은 다양한 음이온(예컨대, CN-, F-, Cl-, Br-, I-, OAc-, SO4 2 -, N3 - ) 중에서도 시안화 이온(CN-)과 결합하였을 때 색 변화가 관찰된다.The compound of Formula 1 has a variety of metal ions (e.g., Mn 2 +, Fe 2 + , Fe 3 +, Co 2+, Ni 2 +, Cu 2 +, Zn 2 +, Cd 2 +, Hg 2 +, Na + , K +, Mg 2 +, Ca 2 +, Al 3 +, Pb 2 +, Cr 3 +, Ga 3 +, in 3 +) is the fluorescence intensity increased significantly when combined with aluminum ions (Al 3 +), among do. In addition, the compound of formula (1) is bonded to cyanide ion (CN - ) among various anions (for example, CN - , F - , Cl - , Br - , I - , OAc - , SO 4 2 - , N 3 - Color change is observed.

따라서, 상기 화학식 1의 화합물은 금속 이온 중에서 알루미늄 이온(Al3 +), 음이온 중에서 시안화 이온(CN-)에 선택성이 있다고 볼 수 있으며, 상기 특성을 이용하여 알루미늄 이온(Al3 +) 또는 시안화 이온(CN-)을 검출할 수 있는 검출제로 사용 가능하다.Accordingly, the compounds of the formula (1) cyanide ion (CN -) from the aluminum ion (Al 3 +), negative ions from the metal ion can be seen that the selectivity to, by using the properties of aluminum ions (Al 3 +) or cyanide (CN < - >).

또한, 본 발명의 알루미늄 이온(Al3 +) 검출제는 추가로 용매를 포함할 수 있으며, 상기 용매는 증류수인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 시안화 이온(CN-) 검출제는 추가로 용매를 포함할 수 있으며, 상기 용매는 증류수 및 메탄올로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상이며, 증류수 및 메탄올이 0:10 내지 8:2의 부피비로 혼합된 것이 더욱 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
In addition, aluminum ions (Al + 3) detection of the present invention may comprise a further solvent, the solvent is preferably one that the distilled water, and the like. The cyanide ion (CN - ) detecting agent of the present invention may further comprise a solvent, wherein the solvent is at least one selected from the group consisting of distilled water and methanol, and distilled water and methanol are used at a ratio of 0:10 to 8: 2, but is not limited thereto.

본 발명은 상기 화학식 1의 화합물을 사용하는 알루미늄 이온(Al3 +) 또는 시안화 이온(CN-) 검출 방법을 제공한다. 보다 자세하게는 상기 화학식 1의 화합물이 알루미늄 이온(Al3 +)과 결합하여 형광의 세기가 변화하고, 시안화 이온(CN-)과 결합하여 색 변화가 나타나는 검출 방법을 제공한다.
The invention aluminum ions (Al + 3) or a cyanide ion (CN -) using a compound of formula (I) provides a detection method. More specifically the compound of formula (I) and the change in fluorescence intensity in combination with aluminum ions (Al + 3), cyanide ion (CN -) in combination with providing a method of detecting a color change appears.

또한, 본 발명은 상기 알루미늄 이온(Al3 +) 또는 시안화 이온(CN-) 검출제를 포함하는 검출 장치를 제공한다. 상기 검출 장치는 형광 또는 색 변화를 통하여 알루미늄 이온(Al3 +) 또는 시안화 이온(CN-)을 검출할 수 있으며, 상기 검출 장치는 프로브(probe)인 것이 바람직하다.
In addition, the present invention is the aluminum ions (Al + 3) or a cyanide ion (CN -) it provides a detection apparatus comprising a detection agent. The detection device is aluminum ions (Al + 3) or a cyanide ion (CN -) through a fluorescent or color change can be detected, the detection device is preferably a probe (probe).

이하, 실시예 및 실험예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 이들 실시예 및 실험예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예 및 실험예에 제한되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Experimental Examples. These Examples and Experimental Examples are only for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these Examples and Experimental Examples.

실시예Example 1. 화학식 1의 화합물 제조 1. Preparation of compound of formula (1)

벤즈 하이드라자이드 0.14g(1 mmol)을 에탄올 3mL에 녹인 후, 상기 용액에 8-하이드록시주롤리딘-9-카복사알데하이드 0.23g(1 mmol)를 넣어 서로 혼합하였다. 그 후, 2 방울의 염산을 반응 용액에 넣어준 후 상온에서 30 분간 교반하였다. 노란색 침전물을 걸러내어 차가운 에탄올로 여러 번 세척하고 진공상태에서 건조시켜 화합물을 얻었으며, 반응식은 하기와 같다.Benzhydrazide (0.14 g, 1 mmol) was dissolved in ethanol (3 mL), and then 0.23 g (1 mmol) of 8-hydroxyquinoloridine-9-carboxaldehyde was added to the solution. Then, 2 drops of hydrochloric acid was added to the reaction solution, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. The yellow precipitate was filtered off several times with cold ethanol and dried under vacuum to give the compound.

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

Figure pat00003

Figure pat00003

또한, 상기 화합물을 1H-NMR, 13C-NMR, HRMS 및 EA 분석을 통하여 구조를 확인하였다.Further, the structure of the compound was confirmed by 1 H-NMR, 13 C-NMR, HRMS and EA analysis.

수율: 0.17 mg (51 %). Yield: 0.17 mg (51%).

1H-NMR (DMSO-d6, 400 MHz): δ 11.79 (s, 1H), 11.78 (s, 1H), 8.31 (s, 1H), 7.91 (d, 2H), 7.59 (t, 1H), 7.52 (t, 2H), 6.72 (s, 1H), 3.18 (m, 4H), 2.62 (m, 4H), 1.86 (m, 4H). 1 H-NMR (DMSO-d 6, 400 MHz): δ 11.79 (s, 1H), 11.78 (s, 1H), 8.31 (s, 1H), 7.91 (d, 2H), 7.59 (t, 1H), 2H), 6.72 (s, 1H), 3.18 (m, 4H), 2.62 (m, 4H), 1.86 (m, 4H).

13C-NMR (DMSO-d6, 400 MHz): 162.78, 155.37, 151.58, 145.90, 133.83, 132.31, 129.14, 128.96, 128.15, 113.10, 106.96, 106.45, 50.00, 49.54, 27.21, 22.20, 21.38, 20.91 ppm. 13 C-NMR (DMSO-d 6 , 400 MHz): 162.78, 155.37, 151.58, 145.90, 133.83, 132.31,129.14,128.96,128.15,119.10,106.96,106.45,50.00,49.54,27.21,22.20,21.38,20.91 ppm .

HRMS (ESI): [M + H+] : calcd, 335.16, found, 335.23.HRMS (ESI): [M + H & lt ; + & gt ; ]: calcd, 335.16, found, 335.23.

EA : Anal. Calcd for C20H21N3O2 (335.41): C 71.62, H 6.31, N 12.53 %EA: Anal. Calcd for C 20 H 21 N 3 O 2 (335.41): C 71.62, H 6.31, N 12.53%

Found: C 71.45, H 6.45, N 12.39 %.
Found: C 71.45, H 6.45, N 12.39%.

상기 분석을 통하여 실시예 1에서 제조한 화합물이 본 발명의 화학식 1의 구조를 갖는 것을 확인할 수 있었다.
Through the above analysis, it was confirmed that the compound prepared in Example 1 had the structure of Formula 1 of the present invention.

실험예Experimental Example 1. 다양한 금속 이온에 대한 화학식 1의 화합물의 형광 분석 1. Fluorescence analysis of compounds of formula (I) for various metal ions

상기 실시예 1에서 제조한 화학식 1의 화합물(1.01 mg, 0.003 mmol)을 1 mL 메탄올에 녹인 후, 10μL(3 mM)을 취해 2.99 mL의 물에 희석시켜 최종농도를 10μM로 제조하였다. 상기 용액에 19 당량의 다양한 금속 이온(Mn2 +, Fe2 +, Fe3 +, Co2 +, Ni2+, Cu2 +, Zn2 +, Cd2 +, Hg2 +, Na+, K+, Mg2 +, Ca2 +, Al3 +, Pb2 +, Cr3 +, Ga3 +, In3 +)용액을 각각 넣어 형광(fluorescence) 기기를 사용하여 각각의 형광 세기를 측정하였다(λex = 410 nm). 상기 금속 이온 용액은 모두 질산염(nitrate salt)을 사용하였으며 용매로는 증류수를 사용하였다. The compound of Formula 1 (1.01 mg, 0.003 mmol) prepared in Example 1 was dissolved in 1 mL of methanol and 10 μL (3 mM) was taken and diluted in 2.99 mL of water to prepare a final concentration of 10 μM. Various metal ions of 19 equivalents to the solution (Mn 2 +, Fe 2 + , Fe 3 +, Co 2 +, Ni 2+, Cu 2 +, Zn 2 +, Cd 2 +, Hg 2 +, Na +, K +, Mg 2 +, Ca 2 +, Al 3 +, Pb 2 +, Cr 3 +, to put the Ga 3 +, in 3 +) solution, respectively, using fluorescence (fluorescence) device to measure the respective fluorescence intensity ( lt; / RTI > = 410 nm). All of the metal ion solutions used were nitrate salts and distilled water was used as a solvent.

그 결과 Mn2 +, Fe2 +, Fe3 +, Co2 +, Ni2 +, Cu2 +, Zn2 +, Cd2 +, Hg2 +, Na+, K+, Mg2 +, Ca2+, Pb2 +, Cr3 +, Ga3 + 및 In3 +과 같은 금속 이온은 형광 세기가 거의 증가하지 않았고 형광의 변화가 나타나지 않았다. 반면, 알루미늄 이온(Al3 +)은 강한 형광세기의 증가를 보였다(도 2). As a result, Mn 2 +, Fe 2 +, Fe 3 +, Co 2 +, Ni 2 +, Cu 2 +, Zn 2 +, Cd 2 +, Hg 2 +, Na +, K +, Mg 2 +, Ca 2 Metal ions such as + , Pb 2 + , Cr 3 + , Ga 3 + and In 3 + did not increase fluorescence intensity and showed no change in fluorescence. On the other hand, aluminum ion (Al 3 + ) showed a strong increase in fluorescence intensity (FIG. 2).

따라서, 본 발명의 화학식 1의 화합물은 알루미늄 이온(Al3 +)과 결합(도 1)하여 형광을 방출하므로, 알루미늄 이온(Al3 +)을 선택적으로 검출한다는 것을 알 수 있었다.
Accordingly, the compounds of general formula (I) of the present invention it was found that by combining (1) and the aluminum ions (Al + 3), because the fluorescence emission, and optionally detected with the aluminum ions (Al + 3).

실험예Experimental Example 2. 알루미늄 이온( 2. Aluminum ion ( AlAl 33 ++ )에 대한 화학식 1의 화합물의 형광 분석) ≪ / RTI > of the compound of formula (1)

상기 실시예 1에서 제조한 화학식 1의 화합물(1.01 mg, 0.003 mmol)을 1 mL 메탄올에 녹인 후, 10 μL(3 mM)을 취해 2.99 mL의 물에 희석시켜 최종농도를 10 μM로 제조하였다. 상기 용액에 알루미늄 이온(Al3 +) 의 농도를 1 내지 19 당량으로 1 당량씩 증가시키면서 형광기기를 사용하여 형광 세기를 측정하였다(도 3). The compound of Formula 1 (1.01 mg, 0.003 mmol) prepared in Example 1 was dissolved in 1 mL of methanol, and then 10 μL (3 mM) was taken and diluted in 2.99 mL of water to prepare a final concentration of 10 μM. Fluorescence intensity was measured using a fluorescence instrument while increasing the concentration of aluminum ion (Al 3 + ) to 1 to 19 equivalents per equivalent of the solution (FIG. 3).

알루미늄 이온(Al3 +)의 당량이 증가할수록 형광의 세기가 증가하였다. 보다 자세하게는 10 당량 이후부터는 형광의 세기가 서서히 증가하였으며, 19 당량까지 형광의 세기가 증가하였고, 그 이후로는 변화가 나타나지 않았다(도 4). 또한, 잡플랏(Job's plot)을 통하여 화학식 1의 화합물과 알루미늄 이온(Al3 +)의 결합비가 1 대 1임을 알 수 있었다(도 5).The intensity of fluorescence increased as the equivalent of aluminum ion (Al 3 + ) increased. More specifically, since 10 equivalents, the intensity of fluorescence gradually increased, the intensity of fluorescence increased to 19 equivalents, and no change thereafter (FIG. 4). Further, it was found through the Job's plot that the coupling ratio of the compound of formula (1) and aluminum ion (Al 3 + ) was one to one (FIG. 5).

또한, 상기 실시예 1에서 제조한 화학식 1의 화합물과 알루미늄 이온(Al3 +)의 결합비를 알아보기 위하여 ESI-MS 실험을 진행하였다. 그 결과, 한 개의 알루미늄 이온(Al3 +)과 두 개의 화학식 1의 화합물이 결합했을 때의 값(m/z=423.60, 이론값:423.125)에서 가장 높은 값이 측정되어, 화학식 1의 화합물과 알루미늄 이온(Al3 +)은 1:1 결합을 한다는 것을 알 수 있었다(도 6).
The ESI-MS experiment was conducted to investigate the binding ratio between the compound of formula (1) prepared in Example 1 and aluminum ion (Al 3 + ). As a result, a single aluminum ion (Al 3 +) and a value when the combination of two compounds of the formula: is measured with the highest values in (m / z = 423.60, the theoretical 423.125), and of a compound of formula It was found that the aluminum ion (Al 3 + ) was 1: 1 bonded (FIG. 6).

실험예Experimental Example 3. 다른 금속 이온들 및  3. Other metal ions and pHpH 가 알루미늄 이온(Is an aluminum ion ( AlAl 33 ++ )과 화학식 1의 화합물의 형광 세기에 미치는 영향) And the fluorescence intensity of the compound of formula (1)

상기 실시예 1에서 제조한 화학식 1의 화합물(1.01 mg, 0.003 mmol)을 1 mL 메탄올에 녹인 후, 10 μL(3 mM)을 취해 2.99 mL의 물에 희석시켜 최종농도를 10 μM로 제조하였다. 상기 화학식 1의 화합물 용액에 다른 금속이온(Mn2 +, Fe2 +, Fe3 +, Co2+, Ni2 +, Cu2 +, Zn2 +, Cd2 +, Hg2 +, Na+, K+, Mg2 +, Ca2 +, Pb2 +, Cr3 +, Ga3 +, In3 +)을 각각 19 당량씩 넣은 후, 알루미늄 이온(Al3 +)도 19 당량을 넣어 형광을 측정하였다.The compound of Formula 1 (1.01 mg, 0.003 mmol) prepared in Example 1 was dissolved in 1 mL of methanol, and then 10 μL (3 mM) was taken and diluted in 2.99 mL of water to prepare a final concentration of 10 μM. Formula other metal ions in the solution of compound 1 (Mn 2 +, Fe 2 +, Fe 3 +, Co 2+, Ni 2 +, Cu 2 +, Zn 2 +, Cd 2 +, Hg 2 +, Na +, K +, Mg 2 +, Ca 2 +, Pb 2 +, Cr 3 +, Ga 3 +, In 3 +) , respectively, insert by 19 equivalents, aluminum ions (Al 3 +) also put 19 eq measuring fluorescence Respectively.

그 결과, Mn2 +, Co2 +, Ni2 +, Zn2 +, Cd2 +, Hg2 +, Na+, K+, Mg2 +, Ca2 +, Pb2 +, Ga3 +, In3+등의 금속 이온들은 화학식 1의 화합물과 알루미늄 이온(Al3 +)의 형광 세기를 방해하지 않았으나, Fe2 +, Fe3 +, Cu2 +, Cr3 + 등의 금속 이온은 화학식 1의 화합물과 알루미늄 이온(Al3 +)의 상호작용을 다소 방해하였다(도 7).As a result, Mn 2 +, Co 2 + , Ni 2 +, Zn 2 +, Cd 2 +, Hg 2 +, Na +, K +, Mg 2 +, Ca 2 +, Pb 2 +, Ga 3 +, In 3+ did not interfere with the fluorescence intensity of the metal ions such as aluminum ions are compounds of formula 1 (Al 3 +), Fe 2 +, Fe 3 +, Cu 2 +, Cr 3 + metal ions such as are of the formula And interferes somewhat with the interaction of the compound with aluminum ions (Al < 3 + & gt ; ) (Fig. 7).

또한, 알루미늄 이온(Al3 +)과 결합한 상기 실시예 1에서 제조한 화학식 1의 화합물이 pH에 따라 형광의 세기가 어떻게 변화하는지를 관찰하였다(도 8).In addition, the aluminum ion is a compound of formula (1) prepared in Example 1 in combination with (Al + 3) was observed how the fluorescent intensity varies with the pH (Fig. 8).

상기 실시예 1에서 제조한 화학식 1의 화합물(1.01 mg, 0.003 mmol)을 1 mL 메탄올에 녹인 후, 10 μL(3 mM)을 취해 2.99 mL의 물에 희석시켜 최종농도를 10 μM로 제조하였다. 상기 화학식 1의 화합물 용액에 알루미늄 이온(Al3 +) 30 mM을 넣고 pH 2에서 12까지 각각의 용액을 형광기기로 측정하였다. pH 3 내지 11에서 형광 감도를 나타냈으며, pH 4 내지 10에서 우수한 형광 감도를 나타내었다. pH 범위가 상기 범위를 벗어난 경우에는 형광세기가 약했으며, 알루미늄 이온(Al3 +)이 존재하지 않을 때는 형광의 세기가 나타나지 않았다.
The compound of Formula 1 (1.01 mg, 0.003 mmol) prepared in Example 1 was dissolved in 1 mL of methanol, and then 10 μL (3 mM) was taken and diluted in 2.99 mL of water to prepare a final concentration of 10 μM. 30 mM of aluminum ion (Al 3 + ) was added to the compound of formula (1), and the solutions of pH 2 to 12 were measured with a fluorescence instrument. showed fluorescence sensitivity at pH 3 to 11, and excellent fluorescence sensitivity at pH 4 to 10. If the pH range outside of the above range, has about the fluorescence intensity, when aluminum ions (Al + 3) does not have the fluorescence intensity was not observed.

실험예Experimental Example 4. 화학식 1의 화합물과 알루미늄 이온( 4. Compounds of formula (I) and aluminum ions AlAl 33 ++ ) 의 세포 내 이미지 분석) In the cell

알루미늄 이온(Al3 +)의 존재 하에서 상기 실시예 1에서 제조한 화학식 1의 화합물의 형광 능력을 알아보기 위해 세포 내 실험을 진행하였다. Intracellular experiments were carried out to examine the fluorescence ability of the compound of Formula 1 prepared in Example 1 in the presence of aluminum ion (Al 3 + ).

인간의 피부 섬유아세포(dermal fibroblast)를 각각 0, 10, 20, 40, 70, 90 및 100μM(도 9의 A 내지 G)의 알루미늄 이온(Al3 +)에 네 시간 동안 노출시켰다. 상기 실시예 1에서 제조한 화학식 1의 화합물(1.01 mg, 0.003 mmol)을 1 mL 메탄올에 녹인 후, 20 μL(2 mM)을 취해 2.98 mL의 물에 희석시켜 최종농도를 20 μM로 제조한 화학식 1의 화합물 용액에 30 분간 노출시킨 후 형광 이미지를 관찰하였다(도 9의 H 내지 N).To aluminum ions (Al + 3) of human skin fibroblasts (dermal fibroblast), respectively 0, 10, 20, 40, 70, 90 and 100μM (A to G in Fig. 9) were exposed for four hours. The compound of Formula 1 (1.01 mg, 0.003 mmol) prepared in Example 1 was dissolved in 1 mL of methanol and then 20 μL (2 mM) was taken and diluted in 2.98 mL of water to prepare a final concentration of 20 μM 1 for 30 minutes, and a fluorescence image was observed (H to N in FIG. 9).

인간의 피부 섬유아세포는 알루미늄 이온(Al3 +)이 존재하지 않거나, 화학식 1의 화합물이 없을 경우에는 형광을 나타내지 않았으며, 세포 내의 형광 세기는 알루미늄 이온(Al3 +)의 농도가 증가함에 따라서 함께 증가하였다. Human skin fibroblasts aluminum ions (Al 3 +) is not present, thus as is the absence of a compound of formula 1 did not show fluorescence, the fluorescence intensity in the cells is increased the concentration of the aluminum ions (Al 3 +) Respectively.

따라서, 실시예 1에서 제조한 화학식 1의 화합물은 세포 내의 알루미늄 이온(Al3 +)을 형광으로 검출할 수 있다.
Thus, a compound of formula (1) prepared in Example 1 may detect the aluminum ions (Al + 3) in the cells by fluorescence.

실험예Experimental Example 5. 다양한 음이온에 대한 화학식 1의 화합물의 흡광도 분석 5. Absorbance analysis of compounds of formula (1) for various anions

상기 실시예 1에서 제조한 화학식 1의 화합물(1.01 mg, 0.003 mmol)을 1 mL 메탄올에 녹인 후 30 μL(3 mM)을 취해 2.97 mL의 30% 메탄올 수용액에 희석시켜 최종농도 30 μM인 화학식 1의 화합물 용액을 제조하였다. 상기 용액에 다양한 음이온(CN-, F-, Cl-, Br-, I-, OAc-, SO4 2 -, N3 -)용액을 각각 200 당량씩 넣어 색 변화를 관찰하였다. 상기 음이온 용액은 모두 사에틸암모늄염(tetraethylammonium salt)을 사용하였으며, 용매로는 물을 사용하였다. The compound of Formula 1 (1.01 mg, 0.003 mmol) prepared in Example 1 was dissolved in 1 mL of methanol, and then 30 μL (3 mM) was taken and diluted in 2.97 mL of 30% aqueous methanol to obtain a final concentration of 30 μM. Was prepared. The color change was observed by adding 200 equivalents of various anions (CN - , F - , Cl - , Br - , I - , OAc - , SO 4 2 - , N 3 - ) to the solution. All of the anion solutions used were tetraethylammonium salt and water was used as the solvent.

시안화 음이온(CN-)은 무색에서 노란색으로 색이 변하였고, 다른 음이온은 색 변화가 관찰되지 않았다(도 11). 또한, 농도가 30 μM 인 상기 화학식 1의 화합물 용액에 200 당량의 다양한 음이온(CN-, F-, Cl-, Br-, I-, OAc-, SO4 2 -, N3 -)을 각각 넣어 UV-vis로 관찰한 결과, 화학식 1의 화합물과 다른 음이온의 경우에는 스펙트럼의 차이가 거의 없고, 시안화 음이온(CN-)의 경우 파장이 변한 것을 확인하였다(도 10). The cyanide anion (CN - ) changed color from colorless to yellow and no color change was observed for other anions (Fig. 11). Further, 200 equivalents of various anions (CN - , F - , Cl - , Br - , I - , OAc - , SO 4 2 - , N 3 - ) were added to the compound of Formula 1 having a concentration of 30 μM As a result of observation with UV-vis, it was confirmed that there was almost no difference in spectrum between the compound of formula (1) and other anions, and the wavelength was changed in the case of cyanide anion (CN - ) (FIG.

따라서, 본 발명의 화학식 1의 화합물은 시안화 음이온(CN-)을 선택적으로 검출한다는 것을 알 수 있었다.
Accordingly, it was found that the compound of formula (I) of the present invention selectively detects cyanide anion (CN - ).

실험예Experimental Example 6. 시안화 이온( 6. Cyanide ion ( CNCN -- )에 대한 화학식 1의 화합물의 흡광도 분석) ≪ / RTI > of the compound of formula (I)

상기 실시예 1에서 제조한 화학식 1의 화합물과 시안화 음이온(CN-)의 결합 성질을 알아보기 위하여 UV 적정실험을 진행하였다. UV titration experiments were carried out to examine the binding properties of the compound of formula (1) prepared in Example 1 and the cyanide anion (CN - ).

상기 실시예 1에서 제조한 화학식 1의 화합물(1.01 mg, 0.003 mmol)을 1 mL 메탄올에 녹인 후 30 μL(3 mM)을 취해 2.97 mL의 30% 메탄올 수용액에 희석시켜 최종농도 30 μM인 화학식 1의 화합물 용액을 제조하였다. 상기 용액에 시안화 음이온(CN-)의 농도를 10 내지 200 당량으로 10 당량씩 점점 증가시키면서 UV-vis 기기를 사용하여 흡광도를 측정하였다(도 12). 시안화 이온(CN-)의 농도가 증가할수록 450nm에서 흡광도가 증가하는 것을 관찰할 수 있었다(도 13).The compound of Formula 1 (1.01 mg, 0.003 mmol) prepared in Example 1 was dissolved in 1 mL of methanol, and then 30 μL (3 mM) was taken and diluted in 2.97 mL of 30% aqueous methanol to obtain a final concentration of 30 μM. Was prepared. Absorbance was measured using a UV-vis instrument while gradually increasing the concentration of the cyanide anion (CN - ) by 10 to 200 equivalents in 10 equivalents (FIG. 12). As the concentration of cyanide ion (CN - ) increases, the absorbance increases at 450 nm (FIG. 13).

보다 자세하게는, 시안화 이온(CN-)의 농도에 따른 흡광도의 결과가 두 단계로 나뉘었는데, 첫번째 단계로, 시안화 음이온(CN-)의 농도가 40 당량까지 증가할 수록 478 nm에서 흡광도는 감소하고, 350 nm와 400 nm 에서 새로운 흡수파장이 생성된 것을 확인하였다(도 14). 또한, 337 nm 및 408 nm에서 등흡광점(isosbestic point)이 관찰되었다. More specifically, the result of the absorbance according to the concentration of cyanide ion (CN - ) was divided into two steps. As the first step, the absorbance at 478 nm decreased as the concentration of cyanide anion (CN - , And a new absorption wavelength was generated at 350 nm and 400 nm (Fig. 14). Also, an isosbestic point was observed at 337 nm and 408 nm.

두번째 단계로, 시안화 음이온(CN-) 의 농도가 40 당량부터 200 당량까지 증가할수록 370 nm에서 흡광도는 감소하고, 290nm와 450nm에서 새로운 흡수파장이 생성된 것을 확인하였다. 또한 324nm 및 403nm에서 등흡광점(isosbestic point)이 관찰되었다(도 15). As a second step, it was confirmed that as the concentration of cyanide anion (CN - ) increased from 40 equivalents to 200 equivalents, the absorbance decreased at 370 nm and a new absorption wavelength was generated at 290 nm and 450 nm. An isosbestic point was also observed at 324 nm and 403 nm (Fig. 15).

상기 두 단계의 과정에 따라 페놀의 -OH와 아마이드의 -NH에서 수소가 떨어지는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 흡수 파장의 장파장쪽 이동(bathochromic shift)은 시안화 음이온(CN-)에 의한 화학센서의 탈양성자 반응이 ICT(intramolecular charge transfer)를 일으킨 것임을 알 수 있었다.
As a result of the above two steps, it was confirmed that hydrogen was separated from -OH of phenol and -NH 2 of amide. In addition, bathochromic shift of the absorption wavelength revealed that the deprotonation of the chemical sensor by the cyanide anion (CN - ) caused intramolecular charge transfer (ICT).

실험예Experimental Example 7. 7. 다른 음이온들이 시안화 이온(Other anions are cyanide ions ( CNCN -- )과 화학식 1의 화합물의 흡광도에 미치는 영향) And the effect of the compound of formula (1) on the absorbance

상기 실시예 1에서 제조한 화학식 1의 화합물과 시안화 이온(CN-)의 흡광도에 다른 음이온들이 미치는 영향을 관찰하였다. The effect of different anions on the absorbance of the compound of formula (1) prepared in Example 1 and the cyanide ion (CN - ) was observed.

상기 실시예 1에서 제조한 화학식 1의 화합물(1.01 mg, 0.003 mmol)을 1 mL 메탄올에 녹인 후 30 μL(3 mM)을 취해 2.97 mL의 30% 메탄올 수용액에 희석시켜 최종농도 30 μM인 화학식 1의 화합물 용액을 제조하였다. 상기 용액에 다른 음이온(F-, Cl-, Br-, I-, OAc-, SO4 2 -, N3 -)을 각각 200 당량씩 넣은 후, 시안화 이온(CN-)도 200 당량을 넣어 흡광도를 측정하였다(도 16). The compound of Formula 1 (1.01 mg, 0.003 mmol) prepared in Example 1 was dissolved in 1 mL of methanol, and then 30 μL (3 mM) was taken and diluted in 2.97 mL of 30% aqueous methanol to obtain a final concentration of 30 μM. Was prepared. Other anions to the solution (F -, Cl -, Br -, I -, OAc -, SO 4 2 -, N 3 -) , respectively, insert by 200 equivalents of cyanide ion (CN -) is also put in the absorption of 200 eq. (Fig. 16).

다른 음이온들(F-, Cl-, Br-, I-, OAc-, SO4 2 -, N3 -)은 화학식 1의 화합물과 시안화 음이온(CN-)의 흡광도를 방해하지 않았으며, 색 변화도 관찰되지 않았다(도 17). Other anion (F -, Cl -, Br -, I -, OAc -, SO 4 2 -, N 3 -) is a compound with cyanide anion (CN -) of formula (1) did not interfere with the absorbance, a color shift (Fig. 17).

따라서, 화학식 1의 화합물은 다른 음이온의 존재 하에서도 시안화 이온(CN-)에 대해 높은 선택성을 가져 시안화 이온(CN-)을 검출할 수 있는 효과적인 검출제로서 사용 가능한 것을 알 수 있었다.
Therefore, it has been found that the compound of formula (1) has high selectivity for cyanide ion (CN - ) even in the presence of other anions, and thus can be used as an effective detecting agent capable of detecting cyanide ions (CN - ).

실험예Experimental Example 8. 시안화 이온( 8. Cyanide ion ( CNCN -- ) 및 화학식 1의 화합물에 대한 양성자 ) And a proton for the compound of formula (I) 핵자기Nuclear magnetic 공명( resonance( 1One H-H- NMRNMR ) 적정 실험) Titration experiment

상기 실시예 1에서 제조한 화학식 1의 화합물이 시안화 이온(CN-)에 의해서 탈양성자화 반응이 일어나는 것을 알아보기 위하여 DMSO-d 6 에서 1H-NMR 적정 실험을 하였다. 1 H-NMR titration in DMSO- d 6 was carried out to investigate the deprotonation reaction of the compound of Formula 1 prepared in Example 1 with cyanide ion (CN - ).

상기 실시예 1에서 제조한 화학식 1의 화합물(3.35 mg, 0.01 mmol)을 700 μL에 DMSO-d 6 에 녹인 후, 상기 용액에 시안화 이온(CN-)을 각각 0, 0.5, 1.0, 2.0, 5.0 당량씩 넣고 1H-NMR을 측정하였다(도 18). Example 1 The compound of formula (1) prepared in (3.35 mg, 0.01 mmol) was dissolved in DMSO- d 6 in 700 μL, cyanide ion (CN -) in the solution of 0, 0.5, 1.0, 2.0, 5.0 1 H-NMR was measured (Fig. 18).

2 당량의 시안화 이온(CN-)을 넣었을 때 화학식 1의 화합물의 하이드록실 그룹의 H 양이온과 아마이드 그룹의 H 양이온 피크가 완전히 사라졌다. 상기 결과는 시안화 이온(CN-)의 첨가가 하이드록실그룹과 아마이드 그룹의 탈양성자 반응을 일으켰음을 의미한다.
When two equivalents of cyanide ions (CN < ">) are added, the hydroxyl group of the compound of formula The H of the cation and amide groups The cation peak completely disappeared. The above results indicate that the addition of cyanide ion (CN < - >) caused a deprotonation reaction between the hydroxyl group and the amide group.

Claims (11)

하기 화학식 1로 나타내는 화합물.
[화학식 1]
Figure pat00004
A compound represented by the following formula (1).
[Chemical Formula 1]
Figure pat00004
8-하이드록시주롤리딘-9-카복사알데하이드 및 벤즈하이드라자이드를 반응시키는 것을 특징으로 하는 청구항 1의 화학식 1의 제조 방법.8-hydroxyquinoloridine-9-carboxaldehyde and benzhydrazide are reacted in the presence of a base. 청구항 1의 화학식 1의 화합물을 포함하는 알루미늄 이온(Al3 +) 또는 시안화 이온(CN-) 검출제.(Al < 3 + & gt ; ) or a cyanide ion (CN < - >) detecting agent comprising the compound of Chemical Formula 1 of claim 1. 청구항 3에 있어서, 상기 알루미늄 이온(Al3 +) 검출제는 추가로 용매를 포함할 수 있는 것을 특징으로 하는 검출제.The method according to claim 3, wherein the aluminum ions (Al + 3) is the detected first detected, characterized in that that may include a solvent in addition. 청구항 4에 있어서, 상기 용매는 증류수인 것을 특징으로 하는 검출제.5. The detection agent according to claim 4, wherein the solvent is distilled water. 청구항 3에 있어서, 상기 시안화 이온(CN-) 검출제는 추가로 용매를 포함할 수 있는 것을 특징으로 하는 검출제.The detecting agent according to claim 3, wherein the cyanide ion (CN - ) detecting agent can further comprise a solvent. 청구항 6에 있어서, 상기 용매는 증류수 및 메탄올로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 검출제.7. The detection agent according to claim 6, wherein the solvent is at least one selected from the group consisting of distilled water and methanol. 청구항 7에 있어서, 상기 증류수 및 메탄올은 0:10 내지 8:2의 부피비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 검출제.8. The detection agent according to claim 7, wherein the distilled water and methanol are mixed at a volume ratio of 0:10 to 8: 2. 청구항 1의 화학식 1의 화합물을 사용하는 알루미늄 이온(Al3 +) 또는 시안화 이온(CN-) 검출 방법.Aluminum ions (Al + 3) or a cyanide ion (CN -) using a compound of general formula (I) of claim 1 detection method. 청구항 3의 알루미늄 이온(Al3 +) 또는 시안화 이온(CN-) 검출제를 포함하는 알루미늄 이온(Al3 +) 또는 시안화 이온(CN-) 검출 장치.Of claim 3 aluminum ions (Al + 3) or a cyanide ion (CN -) aluminum ions (Al + 3) or a cyanide ion (CN -) containing the detection agent detector. 청구항 10에 있어서, 상기 알루미늄 이온(Al3 +) 또는 시안화 이온(CN-) 검출 장치는 프로브(probe)인 것을 특징으로 하는 알루미늄 이온(Al3 +) 또는 시안화 이온(CN-) 검출 장치.The method according to claim 10, wherein the aluminum ions (Al + 3) or a cyanide ion (CN -) detection apparatus aluminum ions (Al + 3) or a cyanide ion (CN -), characterized in that the probe (probe) detection apparatus.
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