WO2011066804A1 - 一种荧光探针化合物及其制备方法和用途 - Google Patents

一种荧光探针化合物及其制备方法和用途 Download PDF

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WO2011066804A1
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alkyl
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mercury
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PCT/CN2010/079416
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彭孝军
樊江莉
杜健军
王静云
张剑洲
孙世国
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大连理工大学
大连福思达信息材料有限公司
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Definitions

  • Fluorescent probe compound preparation method and use thereof
  • the invention relates to a fluorescent molecular probe suitable for detecting mercury ions in the field of fine chemicals. Background technique
  • Mercury ions are one of the most threatening and toxic metals in the human body and the environment. It has varying degrees of toxic effects on the brain, bones, kidneys, and central nervous system, immune and endocrine systems. Mercury and its pollutants can pollute large amounts of water, air and soil through volcanic eruptions, mining, solid waste incineration, etc., and can be further enriched in the human body through the food chain, causing great damage to human health. Therefore, the detection of low-concentration mercury ions in the environment and biological research have become a research hotspot in recent years.
  • Fluorescent probes are highly valued, have good selectivity, have fast response times, and are capable of real-time regional ion detection.
  • fluorescent probes for most mercury ion fluorescent molecular probes based on complexation mechanisms such as PET and ICT, there are few fluorescent probes that perform well in all aspects and can detect mercury ions at lower concentrations.
  • Fluorescent probes which have been reported to be selective for mercury ions mainly have the following types: one is a thioether mercury ion fluorescent probe; the other is a desulfurization mercury ion fluorescent probe. But they still have shortcomings in their performance. Thioether-based mercury ion fluorescent probes produce spectral changes through the complexation of sulfur atoms with mercury ions, have limited complexing ability, and are not suitable for detection of low-concentration mercury ions in physiological environments. Therefore, such probes The application is subject to certain restrictions. See Knut Rurack, Ute Resch- Genger, Moni ka Spi e les and Jul ia L. Bri cks, published in its monthly magazine Chem. Commun., 2000, ⁇ 2103-2104.
  • Desulfurization-based mercury ion fluorescent probes are a kind of probes developed in recent years. These probes have the advantages of being insensitive to ⁇ and relatively large in fluorescence enhancement. But the biggest shortcoming of this type of probe is the need to increase the detection temperature and the amount Mercury competes and is also interfered with by silver and lead ions. See: Mi Young Chae and Anthony W. Czarnik, in the journal J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, P9704-9705; Song KC, Kim JS, Park SM, Chung K. -C., Ahn An article by S. and Chang S. - K., published in Org. Le tt. 2006; 8, P3413- 3416. Summary of the invention
  • the invention improves the structure and performance of the complex mercury ion fluorescent probe in the prior art, and designs and synthesizes rhodamine fluorescence which is suitable for detecting low concentration mercury ions and detecting in living cells.
  • Dye probe molecule
  • the rhodamine probe molecules of the present invention can be used to detect ppb-level concentrations of mercury ions in the environment, as well as fluorescence imaging for detecting mercury ions in living cells.
  • the present invention uses a rhodamine fluorescent dye to enhance the ultraviolet absorption and fluorescence emission of the entire molecule by mercury ion-induced complexation and subsequent hydrolysis reaction, and the change is visible to the naked eye.
  • the rhodamine-based probe based on the hydrolysis mechanism is hydrolyzed by mercury ions after the detection of mercury ions, and the hydrolyzed product is rhodamine, and the fluorescence intensity and ultraviolet absorption are significantly enhanced.
  • the recognition reaction condition is mild and can be completed at room temperature, and the probe is less interfered by external factors when detecting mercury ions, has a single selectivity and good anti-interference ability, especially can avoid sulfides. interference.
  • the sensitivity of the probe is very good, the fluorescence is obviously enhanced in the presence of ppb concentration of mercury ions, and the increase in fluorescence intensity has a good linear relationship with the concentration of mercury ions.
  • the probe molecule can detect mercury ions in an aqueous environment such as seawater, and realize fluorescence imaging of mercury ions in living cells.
  • the rhodamine dye fluorescent probe for mercury ion detection of the present invention has the following structural formula I:
  • R 5 , R 6 and each independently selected from H, d- 18 alkyl, d- 18 alkyl substituted phenyl, d- 18 alkyl substituted naphthyl, 3 ⁇ 4, hydroxy, decyl, cyano, nitrate , heterocyclyl, 3 ⁇ 4 alkyl, alkylamino, amido, 0R 9 , N(R 9 ) 2 , (C3 ⁇ 4C3 ⁇ 40)nH, (C3 ⁇ 4) mCOOM or (C3 ⁇ 4) m S0 3 M; d- 18 Alkyl, d- 18 alkyl substituted phenyl, d- 18 alkyl substituted naphthyl, halogen, CN, (C3 ⁇ 4C3 ⁇ 40)nH, (C3 ⁇ 4)mC00M or (C3 ⁇ 4) m S0 3 M;
  • n, m are each an integer from 0-18;
  • the invention also provides a method of synthesizing a compound of formula I above.
  • the method includes the following steps:
  • R in formula I' Is 11 or ( ⁇ 6 alkyl, Formula I ' and Ri in the formula ⁇ - ⁇ ,
  • the definitions of R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , n, m and M are as described above.
  • the invention also provides a conjugate of a compound of formula I above.
  • the invention also provides a method of detecting a mercury ion using a compound of formula I above or a conjugate thereof.
  • the invention also provides a composition comprising a compound of formula I above or a conjugate thereof.
  • the composition is also used for mercury ion detection.
  • FIG. 1 is a diagram showing the selective fluorescence emission of mercury ion by the fluorescent molecular probe RHgl of Example 1 of the present invention.
  • the concentration of the fluorescent probe molecule RHgl is 5 / M, and the concentration of each metal ion is 50 times its equivalent (15 times equivalent of mercury ion).
  • the abscissa is the wavelength (nm) and the ordinate is the fluorescence intensity.
  • the instrument used was a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.
  • Fig. 2 is a graph showing changes in fluorescence intensity and mercury ion concentration of the fluorescent probe molecule RHgl of the present invention.
  • the abscissa is the wavelength (nm) and the ordinate is the fluorescence intensity.
  • the concentration of the fluorescent probe molecule RHgl is 5 / M, and the concentration of mercury ions changes from 0 to 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75 and 80 micromolar.
  • the instrument used was a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.
  • Fig. 3 is a fluorescence emission diagram of the fluorescence intensity of the fluorescent probe molecule RHgl of the present invention and the fluorescence intensity of the RHgl-mercury ion complex as a function of pH, respectively.
  • the abscissa is pH and the ordinate is fluorescence intensity.
  • the concentration of the fluorescent probe molecule RHgl was 5 /M.
  • the pH was adjusted with NaOH (1M) and HC1 (1M).
  • the instrument used was a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.
  • Figure 4 is a graph showing the interference of various metal ions with the fluorescent probe molecule RHgl-mercury ion complex of the present invention.
  • the black histogram is the fluorescence intensity when metal ions other than mercury ions are added, and the white histogram is the fluorescence intensity by which mercury ions are added.
  • the concentration of the fluorescent probe molecule RHgl was 5 /M.
  • the concentration of various metal ions on the abscissa is 50 times equivalent (15 times equivalent for mercury ions), and the ordinate is the fluorescence intensity.
  • the instrument used was a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.
  • Fig. 5 is a graph showing the relationship between the mercury concentration of ppb level and the fluorescence intensity in seawater using the fluorescent probe molecule RHgl of the present invention.
  • concentration of the fluorescent probe molecule RHgl was 1 micromolar.
  • the abscissa is the mercury ion concentration and the ordinate is the fluorescence intensity ratio.
  • the instrument used is a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.
  • Figure 6 shows the effect of testing cysteine (L-cysteine) on the recognition of mercury ions by the fluorescent probe RHgl in different buffer solvent systems.
  • the concentration of the fluorescent probe molecule RHgl is 3 ⁇ M, and the concentration of mercury ions is 200 ppb (1 ⁇ M;).
  • the fluorescence intensity of the probe RHgl was measured separately, the fluorescence intensity after cysteine was added to the probe, the fluorescence intensity after the mercury ion was added to the probe, and the fluorescence intensity after the cysteine and mercury ions were added to the probe, and the histogram was made. Compared.
  • the abscissa is a different buffer solvent: Tris-HCl buffer solution, ⁇ -2-hydroxyethylpiperazine-N-1-ethanesulfonic acid (HEPES) buffer solution and phosphate buffer solution, vertical
  • the coordinates are the fluorescence intensity.
  • the instrument used is a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.
  • Fig. 7 is a photograph showing the recognition of mercury ions in Hela cells using the fluorescent probe molecule RHgl of the present invention.
  • Figure (a) is an image of RHgl added to cultured HeLa cells after incubation at 37 ° C for 30 minutes;
  • Figure (b) shows the addition of mercury ions to the above probe-containing cell culture medium at 37 ° The image after 30 minutes of incubation under C conditions;
  • Figure (c) is a bright field image of Figure (b).
  • the fluorescent probe molecule has a concentration of RHgl of 10 /M and a mercury ion concentration of 10 /M.
  • the excitation light is WB510-570 nm and the instrument is Nikon ecl ipase TE 2000-5.
  • Figure 8 is a diagram showing the mechanism of recognition of mercury ions by the fluorescent probe molecule of the present invention.
  • (1) and (2) in Fig. 9 are respectively a nuclear magnetic resonance spectrum comparison diagram for identifying a product of the fluorescent probe molecule of the present invention which is hydrolyzed by mercury ions, and a high resolution diagram of the hydrolyzed product.
  • (1) is a nuclear magnetic contrast map of the hydrolyzate and standard Rhodamine B (99%);
  • (2) is a high resolution mass spectrum of the hydrolyzate, TOF MS (ES): m/z Calcd for C 28 H 31 N 2 0 3 + : 443. 2335 (molecular weight of Rhodamine B), Found : 443. 2339.
  • Figure 10 is a diagram showing the selective fluorescence emission of mercury ion by the fluorescent molecular probe RH g 2 of Example 7 of the present invention.
  • the concentration of the fluorescent probe molecule RH g 2 is 5 / M, and the concentration of each metal ion is a fluorescence emission spectrum when it is 50 times equivalent (15 times equivalent of mercury ion).
  • the abscissa is the wavelength (nm) and the ordinate is the fluorescence intensity.
  • the instrument used was a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.
  • Figure 11 is a graph showing the selective fluorescence emission of mercury ion by the fluorescent molecular probe RH g 3 of the present invention.
  • the concentration of the fluorescent probe molecule RH g 3 is 5 /M, and the concentration of each metal ion is a fluorescence emission spectrum when it is 50 times equivalent (15 times equivalent of mercury ion).
  • the abscissa is the wavelength (nm) and the ordinate is the fluorescence intensity.
  • the instrument used was a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.
  • Figure 12 is a graph showing the selective fluorescence emission of mercury ion by the fluorescent molecular probe RH g 4 of the present invention.
  • the concentration of the fluorescent probe molecule RH g 4 is 5 /M, and the concentration of various metal ions is 50 times equivalent. Fluorescence emission spectrum when the mercury ion is 15 times equivalent.
  • the abscissa is the wavelength (nm) and the ordinate is the fluorescence intensity.
  • the instrument used was a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.
  • Figure 13 is a diagram showing the selective fluorescence emission of mercury ion by the fluorescent molecular probe RH g 5 of the present invention.
  • the concentration of the fluorescent probe molecule RH g 5 is 5 / M, and the concentration of each metal ion is a fluorescence emission spectrum when it is 50 times equivalent (15 times equivalent of mercury ion).
  • the abscissa is the wavelength (nm) and the ordinate is the fluorescence intensity.
  • the instrument used was a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.
  • Figure 14 is a graph showing the selective fluorescence emission of mercury ion by the fluorescent molecular probe RH g 6 of the present invention.
  • the concentration of the fluorescent probe molecule RH g 6 is 5 / M, and the concentration of each metal ion is a fluorescence emission spectrum when it is 50 times equivalent (15 times equivalent of mercury ion).
  • the abscissa is the wavelength (nm) and the ordinate is the fluorescence intensity.
  • the instrument used was a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.
  • Figure 15 is a graph showing the selective fluorescence emission of mercury ion by the fluorescent molecular probe RH g 7 of the present invention.
  • the concentration of the fluorescent probe molecule RH g 7 is 5 / M, and the concentration of each metal ion is a fluorescence emission spectrum when it is 50 times equivalent (15 times equivalent of mercury ion).
  • the abscissa is the wavelength (nm) and the ordinate is the fluorescence intensity.
  • the instrument used was a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.
  • Figure 16 is a diagram showing the selective fluorescence emission of mercury ion of the fluorescent molecular probe RH g 8 of the present invention.
  • the concentration of the fluorescent probe molecule RH g 8 is 5 /M, and the concentration of each metal ion is a fluorescence emission spectrum when it is 50 times equivalent (15 times equivalent of mercury ion).
  • the abscissa is the wavelength (nm) and the ordinate is the fluorescence intensity.
  • the instrument used was a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.
  • Figure 17 is a diagram showing the selective fluorescence emission of mercury ion by the fluorescent molecular probe RH g 9 of the present invention.
  • the concentration of the fluorescent probe molecule RH g 9 is 5 / M, and the concentration of each metal ion is a fluorescence emission spectrum when it is 50 times equivalent (15 times equivalent of mercury ion).
  • the abscissa is the wavelength (nm) and the ordinate is the fluorescence intensity.
  • the instrument used was a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.
  • Figure 18 is a diagram showing the selective fluorescence emission of mercury ion by the fluorescent molecular probe RHglO of the present invention.
  • the concentration of the fluorescent probe molecule RHglO is 5 / M, and the concentration of each metal ion is the fluorescence emission spectrum when it is 50 times the equivalent amount (the mercury ion is 15 times equivalent).
  • the abscissa is the wavelength (nm) and the ordinate is the fluorescence intensity.
  • the instrument used was a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.
  • Figure 19 is a diagram showing the selective fluorescence emission of mercury ion by the fluorescent molecular probe RHgl1 of the present invention.
  • the concentration of the fluorescent probe molecule RHgl l is 5 /M, and the concentration of each metal ion is the fluorescence emission spectrum when it is 50 times the equivalent amount (the mercury ion is 15 times equivalent).
  • the abscissa is the wavelength (nm) and the ordinate is the fluorescence intensity.
  • the instrument used was a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.
  • Figure 20 is a diagram showing the selective fluorescence emission of mercury ion by the fluorescent molecular probe RH g 12 of the present invention.
  • the concentration of the fluorescent probe molecule RH g 12 is 5 / M, and the concentration of each metal ion is a fluorescence emission spectrum when it is 50 times equivalent (15 times equivalent of mercury ion).
  • the abscissa is the wavelength (nm) and the ordinate is the fluorescence intensity.
  • the instrument used was a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.
  • Figure 21 is a diagram showing the selective fluorescence emission of mercury ion by the fluorescent molecular probe RH g 13 of the present invention.
  • the concentration of the fluorescent probe molecule RH g 13 is 5 / M, and the concentration of each metal ion is a fluorescence emission spectrum when it is 50 times equivalent (15 times equivalent of mercury ion).
  • the abscissa is the wavelength (nm) and the ordinate is the fluorescence intensity.
  • the instrument used was a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.
  • Figure 22 is a diagram showing the selective fluorescence emission of mercury ion by the fluorescent molecular probe RH g 14 of the present invention.
  • the concentration of the fluorescent probe molecule RH g 14 is 5 / M, and the concentration of each metal ion is a fluorescence emission spectrum when it is 50 times equivalent (15 times equivalent of mercury ion).
  • the abscissa is the wavelength (nm) and the ordinate is the fluorescence intensity.
  • the instrument used was a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.
  • Figure 23 is a diagram showing the selective fluorescence emission of mercury ion by the fluorescent molecular probe RH g 15 of the present invention.
  • the concentration of the fluorescent probe molecule RH g 15 is 5 / M, and the concentration of each metal ion is a fluorescence emission spectrum when it is 50 times equivalent (15 times equivalent of mercury ion).
  • the abscissa is the wavelength (nm) and the ordinate is the fluorescence intensity.
  • the instrument used was a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.
  • Figure 24 is a diagram showing the selective fluorescence emission of mercury ion by the fluorescent molecular probe RH g 16 of the present invention.
  • the concentration of the fluorescent probe molecule RH g 16 is 5 / M, and the concentration of each metal ion is a fluorescence emission spectrum when it is 50 times equivalent (15 times equivalent of mercury ion).
  • the abscissa is the wavelength (nm) and the ordinate is the fluorescence intensity.
  • the instrument used was a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.
  • Figure 25 is a graph showing the selective fluorescence emission of mercury ion by the fluorescent molecular probe RH g 17 of the present invention.
  • the concentration of the fluorescent probe molecule RH g 17 is 5 / M, and the concentration of each metal ion is a fluorescence emission spectrum when it is 50 times equivalent (mersine ion is 15 times equivalent).
  • the abscissa is the wavelength (nm) and the ordinate is the fluorescence intensity.
  • the instrument used was a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.
  • Figure 26 is a diagram showing the selective fluorescence emission of mercury ion of the fluorescent molecular probe RH g 18 of the present invention.
  • the concentration of the fluorescent probe molecule RH g 18 is 5 / M, and the concentration of each metal ion is 50 times its equivalent (15 times equivalent of mercury ion).
  • the abscissa is the wavelength (nm) and the ordinate is the fluorescence intensity.
  • the instrument used was a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.
  • Figure 27 is a graph showing the selective fluorescence emission of mercury ion by the fluorescent molecular probe RH g 19 of the present invention.
  • the concentration of the fluorescent probe molecule RH g 19 is 5 / M, and the concentration of each metal ion is a fluorescence emission spectrum when it is 50 times equivalent (15 times equivalent of mercury ion).
  • the abscissa is the wavelength (nm) and the ordinate is the fluorescence intensity.
  • the instrument used was a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.
  • Figure 28 is a diagram showing the selective fluorescence emission of mercury ion by the fluorescent molecular probe RH G 20 of the present invention.
  • the concentration of the fluorescent probe molecule RH G 20 is 5 / M, and the concentration of each metal ion is a fluorescence emission spectrum when it is 50 times equivalent (15 times equivalent of mercury ion).
  • the abscissa is the wavelength (nm) and the ordinate is the fluorescence intensity.
  • the instrument used was a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.
  • Figure 29 is a diagram showing the selective fluorescence emission of mercury ion by the fluorescent molecular probe RH G 2 1 of the present invention.
  • the concentration of the fluorescent probe molecule RH G 21 is 5 / M, and the concentration of each metal ion is a fluorescence emission spectrum when it is 50 times equivalent (15 times equivalent of mercury ion).
  • the abscissa is the wavelength (nm) and the ordinate is the fluorescence intensity.
  • the instrument used was a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.
  • Figure 30 is a diagram showing the selective fluorescence emission of mercury ion by the fluorescent molecular probe RH G 22 of the present invention.
  • the concentration of the fluorescent probe molecule RH G 22 is 5 / M, and the concentration of each metal ion is a fluorescence emission spectrum when it is 50 times equivalent (15 times equivalent of mercury ion).
  • the abscissa is the wavelength (nm) and the ordinate is the fluorescence intensity.
  • the instrument used was a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.
  • Figure 31 is a diagram showing the selective fluorescence emission of mercury ion by the fluorescent molecular probe RH G 23 of the present invention.
  • the concentration of the fluorescent probe molecule RH G 23 is 5 / M, and the concentration of each metal ion is a fluorescence emission spectrum when it is 50 times equivalent (15 times equivalent of mercury ion).
  • the abscissa is the wavelength (nm) and the ordinate is the fluorescence intensity.
  • the instrument used was a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.
  • Figure 32 is a diagram showing the selective fluorescence emission of mercury ion by the fluorescent molecular probe RH G 24 of the present invention.
  • the concentration of the fluorescent probe molecule RH G 24 is 5 / M, and the concentration of each metal ion is a fluorescence emission spectrum when it is 50 times equivalent (15 times equivalent of mercury ion).
  • the abscissa is the wavelength (nm) and the ordinate is the fluorescence intensity.
  • the instrument used was a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.
  • Figure 33 is a diagram showing the selective fluorescence emission of mercury ion by the fluorescent molecular probe RHg25 of the present invention.
  • the concentration of the fluorescent probe molecule RHg25 is 5 ⁇ , and the concentration of each metal ion is a fluorescence emission spectrum when it is 50 times the equivalent amount (the mercury ion is 15 times equivalent).
  • the abscissa is the wavelength (nm) and the ordinate is the fluorescence intensity.
  • the instrument used was a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55. detailed description
  • alkyl as used herein includes both straight chain alkyl and branched alkyl groups. When referring to a single alkyl group such as "propyl”, it is specifically referred to as a straight-chain alkyl group, and a single branched-chain alkyl group such as “isopropyl” is specifically referred to as a branched alkyl group.
  • CM alkyl includes d- 4 alkyl, d- 3 alkyl, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl and t-butyl. Similar rules apply to the ones used in this specification. Its group.
  • halogen as used herein includes fluoro, chloro, bromo and iodo.
  • the invention provides a rhodamine dye-based fluorescent molecular probe having the following structural formula I:
  • R 5 , R 6 and each independently selected from H, d- 18 alkyl, d- 18 alkyl substituted phenyl, d- 18 alkyl substituted naphthyl, 3 ⁇ 4, hydroxy, decyl, cyano, nitrate , heterocyclyl, 3 ⁇ 4 alkyl, alkylamino, amido, 0R 9 , N(R 9 ) 2 , (C3 ⁇ 4C3 ⁇ 40)nH, (C3 ⁇ 4) mCOOM or (C3 ⁇ 4) m S0 3 M; d- 18 Alkyl, d- 18 alkyl substituted phenyl, d- 18 alkyl substituted naphthyl, halogen, CN, (C3 ⁇ 4C3 ⁇ 40)nH, (C3 ⁇ 4)mC00M or (C3 ⁇ 4) m S0 3 M;
  • n, m 0-18 ;
  • R, R 3 and each are independently selected from H or d- 18 alkyl; more preferably Ri, R 2 , and each independently selected from H or d- 12 alkyl; most preferably Ri, R 2 , R 3 and R 4 each independently selected from
  • R 5 and each independently selected from H, d- 12 alkyl, d- 12 alkyl substituted phenyl, d- 12 alkyl substituted naphthyl, 3 ⁇ 4, hydroxy, decyl, cyano, nitro , heterocyclyl, 3 ⁇ 4 alkyl, alkylamino, amido, 0R 9 , N (R 9 ) 2 , (C 3 ⁇ 4C 3 ⁇ 40) nH, (CH 2 ) mCOOM or (CH 2 ) m S0 3 M; More preferably, R 5 , R 6 , and each independently selected from H, d- 6 alkyl, d- 6 alkyl substituted phenyl, d- 6 alkyl substituted naphthyl, 3 ⁇ 4, hydroxy, decyl, cyano , nitro, heterocyclyl, 3 ⁇ 4 alkyl, alkylamino, amido, 0R 9 , N (R 9 ) 2 , (
  • Preferred is d- 12 alkyl, d- 12 alkyl substituted phenyl, d- 12 alkyl substituted naphthyl, halogen, CN, (C3 ⁇ 4C3 ⁇ 40) nH, (C3 ⁇ 4) mC00M or (C3 ⁇ 4) m S0 3 M; More preferably, it is d- 6 alkyl, d- 6 alkyl substituted phenyl, d- 6 alkyl substituted naphthyl, halogen, CN, (CH 2 CH 2 0) nH,
  • n, m is an integer from 0 to 12; most preferably n, m is an integer from 0 to 6.
  • the compounds of the invention can be used directly for the detection of mercury ions.
  • a compound of the invention can be used as a derivative of a compound of formula I, including but not limited to a conjugate.
  • conjugate refers to a compound formed by linking a fluorescent probe molecule of the present invention to another molecule by a covalent bond.
  • compositions comprising a compound of the invention or a conjugate thereof can also be used for the detection of mercury ions. Synthesis of compounds
  • the invention also provides a method of synthesizing a compound of formula I above.
  • the synthesis of the rhodamine dye-based fluorescent molecular probe is generally carried out according to the following procedure:
  • reaction formula is as follows.
  • R in formula I For H or d-alkyl, the definitions of Ri, R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 in formula I are the same as defined above for compound I.
  • rhodamine-based dyes having a lactone ring structure described therein are preferably not limited to: rhodamine B, rhodamine 110, rhodamine 6G, rhodamine 3 GB, rhodamine 3G0, rhodamine 123 and the like.
  • the hydrazine hydrate preferably has a concentration of 50% or 85% of such hydrazine hydrate which is commercially available directly.
  • the alcohol solvent is preferably not limited to: methanol, ethanol, propanol, and isopropanol.
  • the advantage of using these alcohols is that their boiling point is not high.
  • the reflux temperature is not high, which facilitates reflux and reaction, and facilitates evaporation and removal after the reaction.
  • the room temperature generally refers to - 15 V - 40 V.
  • the rhodamine dye is a solid at room temperature. When it is added to the alcohol solvent, it needs to be stirred, preferably vigorously stirred, to be uniformly dispersed in the alcohol solvent, preferably completely dissolved in the alcohol solvent to facilitate its reaction with hydrazine hydrate. .
  • hydrazine hydrate in the form of an aqueous solution is added dropwise.
  • the amount of hydrazine hydrate added is preferably in excess relative to the rhodamine dye to facilitate the reaction.
  • the amount of hydrazine hydrate added is preferably from 1 to 5 times the excess.
  • the solvent is refluxed by heating and reacted until the reaction solution becomes almost clear. It is preferred to heat the solvent to reflux and react for a period of from 1 to 3 hours. Then, the reaction solution was cooled to room temperature, and the solvent was evaporated. Then, an acid (preferably hydrochloric acid) is added to adjust the acidity (pH 2-5), and an alkali solution, preferably an aqueous alkaline solution, more preferably an aqueous sodium hydroxide solution, is added while stirring to adjust the pH to between 9 and 10, and a large amount of precipitate appears. Filter and preferably wash the filter cake 3 times with deionized water. After vacuum drying, it is preferably recrystallized from ethanol.
  • an acid preferably hydrochloric acid
  • an alkali solution preferably an aqueous alkaline solution, more preferably an aqueous sodium hydroxide solution
  • the alcohol solvent in this step is preferably not limited to: methanol, ethanol, propanol, and isopropanol. These alcohols have a low boiling point, which facilitates reflux and reaction, and facilitates removal after the reaction.
  • Glyoxal is preferably a 40% aqueous solution of glyoxal which is commercially available directly from the market.
  • the amount of glyoxal added is preferably in excess relative to the intermediate II to facilitate the reaction.
  • the amount of glyoxal added is preferably from 1 to 3 times the excess.
  • This step is preferably carried out under the protection of an inert gas, which makes the yield higher.
  • the room temperature generally refers to - 15 V - 40 V.
  • the reaction time is preferably 1. 5-2. 5 hours, more preferably 2 hours.
  • the solvent was distilled off.
  • the product is purified by recrystallization from ethanol.
  • the alcohol solvent described therein is preferably not limited to: methanol, ethanol, propanol, and isopropanol.
  • the amount of the aniline compound to be added is preferably an excess relative to the intermediate III, preferably 1-1. 5 times.
  • the reaction is preferably carried out under an inert gas atmosphere to facilitate a higher yield.
  • the reaction time is preferably 1. 5-2. 5 hours, more preferably 2 hours.
  • the room temperature generally refers to - 15 V - 40 V.
  • the solvent was distilled off.
  • the solvent is distilled off under reduced pressure.
  • the product is then preferably recrystallized from ethanol.
  • R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , m, n, M, and R 1Q are as defined in the above formula I.
  • the resulting fluorescent dye can be recovered by separation and purification techniques well known in the art to achieve the desired purity.
  • aromatic substitution reaction examples include introducing a nitro group with concentrated nitric acid, introducing an acyl group under Friedel Crafts conditions using, for example, an acid halide and a Lewis acid (such as aluminum trichloride), using an alkyl halide and a Lewis acid (such as aluminum trichloride).
  • the alkyl group is introduced under the conditions of Friedel Crafts, and a halogen group is introduced.
  • Modified concrete Examples include reduction of a nitro group to an amino group by catalytic hydrogenation using, for example, a nickel catalyst or heat treatment with iron in the presence of hydrochloric acid; oxidation of an alkylthio group to an alkylsulfinyl group or an alkylsulfonyl group.
  • the fluorescent conjugates of the invention comprising a compound of formula I can be synthesized by conventional methods known in the art. combination
  • the present invention provides a composition comprising the above compound of formula I or a conjugate thereof, for use in the detection of mercury ions.
  • compositions of the present invention are preferably in the form of an aqueous solution or are formulated in solution in water prior to use.
  • the present invention provides a method of detecting a mercury ion using the above compound of Formula I or a conjugate thereof, or a composition comprising a compound of Formula I or a conjugate thereof, the method comprising using Formula I above
  • the compound or a conjugate thereof or a composition comprising a compound of formula I detects mercury ions in the sample.
  • the fluorescent probe compound of the present invention can be used for detecting mercury ions in the environment, for example, detecting mercury ions in an aqueous solution of water. It can also be used to detect fluorescence imaging of mercury ions in living cells.
  • the method of applying the compound of the present invention or a conjugate thereof or a composition thereof in an aqueous environment solution is a conventional method in the industry.
  • the quantitative probe is dissolved in a quantitative organic solvent or an organic/aqueous mixed solvent to form a probe solution having a certain concentration. Then take a certain amount of exploration
  • the needle solution is added to the aqueous system of the mercury-containing aqueous solution to be tested, and after 10-30 minutes, the sample is taken for fluorescence detection.
  • the application of the fluorescent probe of the present invention in seawater is: dissolving the quantitative probe in a quantitative organic solvent or an organic/aqueous mixed solvent to form a probe solution of a certain concentration. Then take a certain amount of probe solution and add it to the seawater system to be tested. After 10-30 minutes, sample for fluorescence detection.
  • the probe molecules involved in the present invention have extremely important application value.
  • the probe molecules are extremely insensitive to pH changes, have high detection sensitivity, have excellent anti-interference ability to various metal ions, anions and sulfides, and can realize fluorescence imaging of mercury ions in living cells.
  • Such probes are extremely useful as reagents for determining changes in mercury ion concentration.
  • the fluorescent probe molecule of the present invention has excitation and emission spectra in the visible region, high fluorescence quantum yield, insensitive to solvent polarity, and good chemical/photostability.
  • the design of the fluorescent probe molecule of the present invention is based on the mechanism of ring opening of the probe molecule by mercury ion and hydrolysis, and the fluorescence emission of the probe molecule before and after complexing with the mercury ion is about 370 times.
  • Fluorescent probe molecules have a single selectivity for mercury ions, and sulfides such as cysteine have little interference with detection.
  • the fluorescent probe molecules are not sensitive to pH changes. In the range of pH 4.9-7.7, the pH change has little effect on the fluorescence detection of mercury ions.
  • the fluorescent probe molecule of the present invention can detect the ppb level mercury ion concentration in an actual water sample system such as seawater, and has a good linear relationship.
  • the probe molecule has good cell permeability and has little toxic side effect on the cell itself, and can realize fluorescence imaging detection of live intracellular mercury ion.
  • Rhodamine B (1.2 g, 2.5 mmol) was added to a 100 ml single-necked flask containing 30 ml of ethanol. Stir vigorously at room temperature and measure 85% hydrazine hydrate 3 ml (excess). After the addition was completed, the air was refluxed for 2 hours. The color of the solution changed from dark purple to light brown and finally to almost clear. After cooling to room temperature, ethanol was evaporated under reduced pressure. Then 50 ml of hydrochloric acid (1 M) was added to obtain a red solution; while stirring, 70 ml of sodium hydroxide (1 M) was added until a pH of 9-10 was reached, and a large amount of precipitate appeared. Filter and wash the filter cake 3 times with 15 ml of water. After vacuum drying, the column was separated to give 0.63 g of desired product.
  • the response to pH was evaluated using the compound RHgl synthesized above.
  • the pH was adjusted to about 4.9 in an aqueous solution having an ionic strength of 0.1, and after measuring the fluorescence intensity, the alkali solution was added to slowly increase the pH. Up to 7.7, the corresponding change in fluorescence intensity was recorded and the results are shown in Figure 3. It can be seen from the figure that the probe RHgl is in the range of pH 4.9-7.7, and the pH change has little effect on the fluorescence emission. Therefore, the probe RHgl can be used for the detection of mercury ions in this pH range. Measurement.
  • the instrument used was a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.
  • the response to mercury ions at a ppb level was evaluated using the compound RHgl synthesized above.
  • the compound RHgl (1 ⁇ M) was added to seawater containing 1-5 ppb of mercury ions, and the corresponding change in fluorescence intensity was recorded.
  • the test and over-display are shown in FIG. It can be seen from the figure that the probe RH g l has a significant increase in fluorescence intensity in the range of l-5 ppb, and the fluorescence intensity exhibits a good linear relationship with the change of mercury ion concentration. Therefore, the probe RHgl can be used for the detection of low concentration mercury ions.
  • the instrument used was a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.
  • Probe RHgl detects mercury ions in living cells:
  • the synthesized compound RHgl was added to the cultured Hela cells and cultured in the medium at 37 ° C for 30 minutes, at which time the fluorescence of RHgl in the live Hela cells was weak (Fig. 7 (a)).
  • the mercury-containing ion was added to the cell culture solution containing the probe and incubated at 37 ° C for 30 minutes, at which time the fluorescence in the living Hela cells became strong (Fig. 7(b)).
  • Bright field imaging demonstrated that Hela cells containing RHgl and mercury ions were observed throughout the process (Fig. 7(c)).
  • the instrument used is Nikon eclipase TE 2000-5 Example ⁇
  • Rhodamine B (1.2 g, 2.5 mmol) was added to a 100 ml single-necked flask containing 30 ml of ethanol. Stir vigorously at room temperature and measure 85% hydrazine hydrate 3 ml (excess). After the addition was completed, the air was refluxed for 2 hours. The color of the solution changed from dark purple to light brown and finally to almost clear. After cooling to room temperature, the ethanol was evaporated under reduced pressure. Then 50 ml of hydrochloric acid (1 M) was added to obtain a red solution; while stirring, 70 ml of sodium hydroxide (1 M) was added until a pH of 9-10 was reached, and a large amount of precipitate appeared.
  • the instrument used is a fluorescence spectrophotometer, model: 9Z
  • the probe RHg5 is for mercury.
  • the ions are highly selective, and the addition of mercury ions produces a large increase in fluorescence and ultraviolet light.
  • metal ions such as sodium, potassium, calcium, magnesium, and copper do not interfere with the detection.
  • the instrument used was a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.
  • Rhodamine B (1.2 g, 2.5 mmol) was added to a 100 ml single-necked flask containing 30 ml of ethanol. Stir vigorously at room temperature and measure 85% hydrazine hydrate 3 ml (excess). After the addition was completed, the air was refluxed for 2 hours. The color of the solution changed from dark purple to light brown and finally to almost clear. After cooling to room temperature, the ethanol was evaporated under reduced pressure. Then 50 ml of hydrochloric acid (1 M) was added to obtain a red solution; while stirring, 70 ml of sodium hydroxide (1 M) was added until a pH reached 9-10, and a large amount of precipitate appeared.
  • Rhodamine 3 GB (1.16 g, 2.5 mmol) was added to a 100 ml single-necked flask containing 30 ml of ethanol. Stir vigorously at room temperature and measure 85% hydrazine hydrate 3 ml (excess). After the addition was completed, the air was refluxed for 2 hours. The color of the solution changed from dark purple to light brown and finally to almost clear. After cooling to room temperature, the ethanol was evaporated under reduced pressure. Then 50 ml of hydrochloric acid (1 M) was added to obtain a red solution; while stirring, 70 ml of sodium hydroxide (1 M) was added until pH reached 9-10, and a large amount of precipitate appeared.
  • Rhodamine 3 GB (1.16 g, 2.5 mmol) was added to a 100 ml single-necked flask containing 30 ml of ethanol. Stir vigorously at room temperature and measure 85% hydrazine hydrate 3 ml (excess). After the addition was completed, the air was refluxed for 2 hours. The color of the solution changed from dark purple to light brown and finally to almost clear. After cooling to room temperature, the ethanol was evaporated under reduced pressure. Then 50 ml of hydrochloric acid (1 M) was added to obtain a red solution; while stirring, 70 ml of sodium hydroxide (1 M) was added until pH reached 9-10, and a large amount of precipitate appeared. Filter and use 15 ml ⁇
  • Rhodamine 3 GB (1.16 g, 2.5 mmol) was added to a 100 ml single-necked flask containing 30 ml of ethanol. Stir vigorously at room temperature and measure 85% hydrazine hydrate 3 ml (excess). After the addition was completed, the air was refluxed for 2 hours. The color of the solution changed from dark purple to light brown and finally to almost clear. Cool to room temperature, decompress Evaporate the ethanol. Then 50 ml of hydrochloric acid (1 M) was added to obtain a red solution; while stirring, 70 ml of sodium hydroxide (1 M) was added until pH reached 9-10, and a large amount of precipitate appeared.
  • Rhodamine 3 GB (1.16 g, 2.5 mmol) was added to a 100 ml single-necked flask containing 30 ml of ethanol. Stir vigorously at room temperature and measure 85% hydrazine hydrate 3 ml (excess). After the drop is over, the air is back Flow for 2 hours. The color of the solution changed from dark purple to light brown and finally to almost clear. After cooling to room temperature, the ethanol was evaporated under reduced pressure. Then 50 ml of hydrochloric acid (1 M) was added to obtain a red solution; while stirring, 70 ml of sodium hydroxide (1 M) was added until pH reached 9-10, and a large amount of precipitate appeared.
  • Rhodamine 3 GB (1.16 g, 2.5 mmol) was added to a 100 ml single-necked flask containing 30 ml of ethanol. Stir vigorously at room temperature and measure 85% hydrazine hydrate 3 ml (excess). After the addition was completed, the air was refluxed for 2 hours. The color of the solution changed from dark purple to light brown and finally to almost clear. After cooling to room temperature, the ethanol was evaporated under reduced pressure. Then 50 ml of hydrochloric acid (1 M) was added to obtain a red solution; while stirring, 70 ml of sodium hydroxide (1 M) was added until pH reached 9-10, and a large amount of precipitate appeared.
  • Rhodamine 6G (1.2 g, 2.5 mmol) was added to a 100 ml single-necked flask containing 30 ml of ethanol. Stir vigorously at room temperature and measure 85% hydrazine hydrate 3 ml (excess). After the addition was completed, the air was refluxed for 2 hours. The color of the solution changed from dark purple to light brown and finally to almost clear. After cooling to room temperature, the ethanol was evaporated under reduced pressure. Then 50 ml of hydrochloric acid (1 M) was added to obtain a red solution; while stirring, 70 ml of sodium hydroxide (1 M) was added until the pH reached 9-10, and a large amount of precipitate appeared.
  • Rhodamine 6G (1.2 g, 2.5 mmol) was added to a 100 ml single-necked flask containing 30 ml of ethanol. Stir vigorously at room temperature and measure 85% hydrazine hydrate 3 ml (excess). After the addition was completed, the air was refluxed for 2 hours. The color of the solution changed from dark purple to light brown and finally to almost clear. After cooling to room temperature, the ethanol was evaporated under reduced pressure. Then 50 ml of hydrochloric acid (1 M) was added to obtain a red solution; while stirring, 70 ml of sodium hydroxide (1 M) was added until a pH reached 9-10, and a large amount of precipitate appeared.
  • Rhodamine 6G (1.2 g, 2.5 mmol) was added to a 100 ml single-necked flask containing 30 ml of ethanol. Stir vigorously at room temperature and measure 85% hydrazine hydrate 3 ml (excess). After the addition was completed, the air was refluxed for 2 hours. The color of the solution changed from dark purple to light brown and finally to almost clear. After cooling to room temperature, the ethanol was evaporated under reduced pressure. Then 50 ml of hydrochloric acid (1 M) was added to obtain a red solution; while stirring, 70 ml of sodium hydroxide (1 M) was added until a pH reached 9-10, and a large amount of precipitate appeared.
  • the probe RHgl5 has a high selectivity for mercury ions, and the addition of mercury ions produces a large fluorescence and ultraviolet enhancement, in addition to sodium, Metal ions such as potassium, calcium, magnesium, and copper do not interfere with the detection.
  • the instrument used was a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.
  • Rhodamine 6G (1.2 g, 2.5 mmol) was added to a 100 ml single-necked flask containing 30 ml of ethanol. Stir vigorously at room temperature and measure 85% hydrazine hydrate 3 ml (excess). After the addition was completed, the air was refluxed for 2 hours. The color of the solution changed from dark purple to light brown and finally to almost clear. After cooling to room temperature, the ethanol was evaporated under reduced pressure. Then 50 ml of hydrochloric acid (1 M) was added to obtain a red solution; while stirring, 70 ml of sodium hydroxide (1 M) was added until a pH reached 9-10, and a large amount of precipitate appeared.
  • Rhodamine 6G (1.2 g, 2.5 mmol) was added to a 100 ml single-necked flask containing 30 ml of ethanol. Stir vigorously at room temperature and measure 85% hydrazine hydrate 3 ml (excess). After the addition was completed, the air was refluxed for 2 hours. The color of the solution changed from dark purple to light brown and finally to almost clear. After cooling to room temperature, the ethanol was evaporated under reduced pressure. Then 50 ml of hydrochloric acid (1 M) was added to obtain a red solution; while stirring, 70 ml of sodium hydroxide (1 M) was added until a pH reached 9-10, and a large amount of precipitate appeared.
  • Rhodamine 3GO (1.1 g, 2.5 mmol) was added to a 100 ml single-necked flask containing 30 ml of ethanol. Stir vigorously at room temperature and measure 85% hydrazine hydrate 3 ml (excess). After the addition was completed, the air was refluxed for 2 hours. The color of the solution changed from dark purple to light brown and finally to almost clear. Cool to room temperature, decompress Evaporate the ethanol. Then 50 ml of hydrochloric acid (1 M) was added to obtain a red solution; while stirring, 70 ml of sodium hydroxide (1 M) was added until pH reached 9-10, and a large amount of precipitate appeared. Filter and wash the filter cake 3 times with 15 ml of water.
  • Rhodamine 3GO (1.1 g, 2.5 mmol) was added to a 100 ml single-necked flask containing 30 ml of ethanol. Stir vigorously at room temperature and measure 85% hydrazine hydrate 3 ml (excess). After the drop is over, the air is back Flow for 2 hours. The color of the solution changed from dark purple to light brown and finally to almost clear. After cooling to room temperature, the ethanol was evaporated under reduced pressure. Then 50 ml of hydrochloric acid (1 M) was added to obtain a red solution; while stirring, 70 ml of sodium hydroxide (1 M) was added until pH reached 9-10, and a large amount of precipitate appeared.
  • the probe RHgl9 has a high selectivity for mercury ions, and the addition of mercury ions produces a large fluorescence and ultraviolet enhancement, and the metal ions such as sodium, potassium, calcium, magnesium and copper are not detected. interference.
  • the instrument used was a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.
  • Rhodamine 3GO (1.1 g, 2.5 mmol) was added to a 100 ml single-necked flask containing 30 ml of ethanol. Stir vigorously at room temperature and measure 85% hydrazine hydrate 3 ml (excess). After the addition was completed, the air was refluxed for 2 hours. The color of the solution changed from dark purple to light brown and finally to almost clear. After cooling to room temperature, the ethanol was evaporated under reduced pressure. Then 50 ml of hydrochloric acid (1 M) was added to obtain a red solution; while stirring, 70 ml of sodium hydroxide (1 M) was added until pH reached 9-10, and a large amount of precipitate appeared.
  • the probe RHg21 has a high selectivity for mercury ions, and the addition of mercury ions produces a large fluorescence and ultraviolet enhancement, and the metal ions such as sodium, potassium, calcium, magnesium and copper are not detected. interference.
  • the instrument used was a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.
  • Rhodamine 110 (0.9 g, 2.5 mmol) was added to a 100 ml single-necked flask containing 30 ml of ethanol. Stir vigorously at room temperature and measure 85% hydrazine hydrate 3 ml (excess). After the addition was completed, the air was refluxed for 2 hours. The color of the solution changed from dark purple to light brown and finally to almost clear. After cooling to room temperature, the ethanol was evaporated under reduced pressure. Then 50 ml of hydrochloric acid (1 M) was added to obtain a red solution; while stirring, 70 ml of sodium hydroxide (1 M) was added until pH reached 9-10, and a large amount of precipitate appeared. Filter and wash the filter cake 3 times with 15 ml of water.
  • Rhodamine 110 (0.9 g, 2.5 mmol) was added to a 100 ml single-necked flask containing 30 ml of ethanol. Stir vigorously at room temperature and measure 85% hydrazine hydrate 3 ml (excess). After the addition was completed, the air was refluxed for 2 hours. The color of the solution changed from dark purple to light brown and finally to almost clear. After cooling to room temperature, the ethanol was evaporated under reduced pressure. Then 50 ml of hydrochloric acid (1 M) was added to obtain a red solution; while stirring, 70 ml of sodium hydroxide (1 M) was added until pH reached 9-10, and a large amount of precipitate appeared. Filter and wash the filter cake 3 times with 15 ml of water.
  • Rhodamine 110 (0.9 g, 2.5 mmol) was added to a 100 ml single-necked flask containing 30 ml of ethanol. Stir vigorously at room temperature and measure 85% hydrazine hydrate 3 ml (excess). After the addition was completed, the air was refluxed for 2 hours. The color of the solution changed from dark purple to light brown and finally to almost clear. After cooling to room temperature, the ethanol was evaporated under reduced pressure. Then 50 ml of hydrochloric acid (1 M) was added to obtain a red solution; while stirring, 70 ml of sodium hydroxide (1 M) was added until pH reached 9-10, and a large amount of precipitate appeared. Filter and wash the filter cake 3 times with 15 ml of water.
  • Rhodamine 110 (0.9 g, 2.5 mmol) was added to a 100 ml single-necked flask containing 30 ml of ethanol. Stir vigorously at room temperature and measure 85% hydrazine hydrate 3 ml (excess). After the addition was completed, the air was refluxed for 2 hours. The color of the solution changed from dark purple to light brown and finally to almost clear. After cooling to room temperature, the ethanol was evaporated under reduced pressure. Then 50 ml of hydrochloric acid (1 M) was added to obtain a red solution; while stirring, 70 ml of sodium hydroxide (1 M) was added until pH reached 9-10, and a large amount of precipitate appeared. Filter and wash the filter cake 3 times with 15 ml of water.
  • the probe RHg25 has a high selectivity for mercury ions, and the addition of mercury ions produces a large fluorescence and ultraviolet enhancement, and the metal ions such as sodium, potassium, calcium, magnesium and copper are not detected. interference.
  • the instrument used was a fluorescence spectrophotometer, model: LS 55.

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Description

一种荧光探针化合物及其制备方法和用途 技术领域
本发明涉及适用于精细化工领域中检测汞离子用的荧光分子探针。 背景技术
汞离子是对人体和环境最有威胁和毒害作用的金属离子之一。它对大 脑、 骨骼、 肾脏以及中枢神经， 免疫以及内分泌等系统都有不同程度的毒 害作用。 汞及其污染物可以通过火山喷发、 采矿、 固体废弃物焚化等方式 污染大量的水、 空气和土壤， 并且可以进一步通过食物链富积于人体中， 对人的健康有极大的损害。 所以对于环境中低浓度汞离子的检测以及生物 学研究已经成为近年来的研究热点。
尽管对于金属离子的检测已经存在很多方法， 比如原子吸收、 电子顺 磁共振等， 但是这些方法都不能够对生物体内离子进行直观、 实时检测， 并且样品的预处理也比较复杂， 所以其应用受到一定的限制。 荧光探针具 有灵敏度高、 选择性好、 反应时间快、 能够进行实时区域离子检测， 而受 到普遍的重视。 但是目前对于多数基于 PET、 ICT 等络合机理的汞离子荧 光分子探针来讲， 各方面性能优良且可以在较低浓度下检测汞离子的荧光 探针很少。 由于汞离子的重原子效应会导致探针分子的荧光淬灭， 以及在 不同程度上会受到如铅离子、 锌离子以及银离子等金属离子的干扰， 所以 人们选择用离子选择性的反应来克服以上提到的基于络合机理的荧光分 子探针在灵敏度以及选择性的不足。
已经报道的对于汞离子有选择性的荧光探针主要有以下几类：一是硫 杂醚类汞离子荧光探针； 二是脱硫类汞离子荧光探针。 但是它们在其性能 上还存在不足。 硫杂醚类汞离子荧光探针是通过硫杂原子对汞离子的络合 而产生光谱的变化， 络合能力有限， 不适合用于生理环境中低浓度汞离子 的检测， 因此这种探针的应用受到了一定的限制。参见 Knut Rurack、 Ute Resch- Genger、 Moni ka Spi e les 禾口 Jul ia L. Bri cks 的文章， 发表于其月 刊 Chem. Commun. , 2000年， Ρ2103-2104。 脱硫类汞离子荧光探针是近年 来发展的一类探针， 这类探针具有对 ρΗ 不敏感、 荧光增强比较大等优 点。但是这类探针最大的不足就是需要提高检测温度并且要与过多量 的汞进行竞争， 此外也会受到银离子和铅离子的干扰。参见： Mi Young Chae和 Anthony W. Czarnik的文章， 发表于期刊 J. Am. Chem. Soc. 1992 年， 114， P9704-9705 ; Song K. C.、 Kim J. S.、 Park S. M.、 Chung K. -C.、 Ahn S.和 Chang S. - K.的文章，发表于 Org. Le tt. 2006年； 8， P3413- 3416。 发明内容
由上述可知， 本行业需求能够克服上述缺陷的检测汞离子用的探针。 本发明改进了现有技术中的络合型汞离子荧光探针的结构和性能上 的不足， 设计并合成出适于检测低浓度汞离子以及活细胞内检测用的、 性 能优良的罗丹明荧光染料探针分子。
申请人发现：汞离子能够促进本发明合成的罗丹明类探针分子水解为 相应的罗丹明类染料，使整个分子的紫外吸收和荧光发射显著增强。由此， 本发明的罗丹明探针分子能够用于检测环境中的 ppb级浓度的汞离子、 以 及用于检测活细胞内汞离子的荧光成像。 从而克服了现有技术中的上述缺 八占、、。
本发明使用罗丹明荧光染料，通过汞离子诱导的络合以及随后的水解 反应， 使得整个分子的紫外吸收和荧光发射显著增强， 变化肉眼可见。
基于水解机理的罗丹明类探针由于在检测到汞离子后会在汞离子的促进下 发生水解反应， 水解产物为罗丹明 Β， 荧光强度以及紫外吸收都显著增强。该识 别反应条件温和，在室温下即可完成，并且这种探针在检测汞离子时受到外界因 素的干扰较小，具有单一的选择性以及良好的抗干扰能力，尤其是可以避免硫化 物的干扰。此外， 该探针灵敏度很好， 在 ppb级浓度汞离子存在下荧光有明显的 增强，并且荧光强度增加与汞离子的浓度呈现良好的线形关系。此外该探针分子 可以在海水等水环境中对汞离子的检测，以及实现了在活细胞内对汞离子的荧光 成像。
本发明的汞离子检测用的罗丹明染料荧光探针具有下列结构通式 I：
Figure imgf000005_0001
其中：
、 和 各自独立选自 H、 d—18烷基、 d—18烷基取代的苯基、 d—18 烷基取代的萘基、 卤素、 0R9、 N(R9)2、 CN、 （C¾C¾0)nH、 （C¾)mC00M或 (CH2)mS03M;
R5、 R6、 和 各自独立选自 H、 d—18烷基、 d—18烷基取代的苯基、 d—18 烷基取代的萘基、 ¾素、 羟基、 巯基、 氰基、 硝基、 杂环基、 ¾代烷基、 烷基氨基、酰氨基、 0R9、 N(R9)2、 （C¾C¾0)nH、 (C¾) mCOOM或（C¾) mS03M; 为 d—18烷基、 d—18烷基取代的苯基、 d—18烷基取代的萘基、 卤素、 CN、 （C¾C¾0)nH、 （C¾)mC00M或（C¾)mS03M;
n、 m各自为 0-18的整数；
为11、 K、 Na、 Li、 NH4、 NH3R10、 N¾(R10)2、 NH (R10) 3或 N (R10) 4; Ri。为 H、 d— 6烷基或 C¾C¾0H。
在另一个方面， 本发明还提供合成上述式 I化合物的方法。该方法包 括如下步骤：
(1) 使含有内酯环结构的式 Γ 罗丹明类染料与水合肼反应， 得到 中间体 Π: 将所述的式 I' 罗丹明类荧光染料加入醇溶剂中， 室温搅拌， 使该罗丹明染料均匀分散于醇溶剂中； 再滴加化学计量过量的水合肼； 滴 加完毕后， 加热， 使溶剂回流并反应， 直至反应液变为澄清； 然后冷却到 室温， 蒸发去除溶剂， 加入酸调至 pH 为 2-5， 搅拌同时加入碱溶液， 调 至 pH达到 9 - 10， 出现大量沉淀； 过滤并洗涤沉淀物， 真空干燥后， 重 结晶提纯；
Figure imgf000006_0001
( 2) 将步骤 （1)中得到的中间体 II与乙二醛反应， 得到式 III化合 物： 将中间体 Π 加入反应容器中， 再加入醇溶剂和化学计量过量的乙二 醛， 然后在室温下搅拌反应 1-3 小时， 蒸发去除溶剂， 重结晶提纯， 得到 式 III化合物；
Figure imgf000006_0002
( 3) 将步骤 （2)中得到的中间体 III与具有 R8取代基的苯胺化合物 反应， 得到式 I化合物： 将式 III化合物加入反应容器中， 再加入醇溶剂 和过量的苯胺化合物， 然后室温搅拌反应 1-3小时， 蒸去溶剂， 重结晶提 纯，
Figure imgf000006_0003
式 I ' 中的 R。为 11或（^6烷基， 式 I ' 和式 Ι-ΠΙ中的 Ri、 R5、 R6、 R7、 R8、 R9、 R10、 n、 m和 M的定义如上所述。 在另一个方面， 本发明还提供上述式 I化合物的缀合物。
在另一个方面，本发明还提供使用上述式 I化合物或其缀合物以检测 汞离子的方法。
在另一个方面，本发明还提供包含上述式 I化合物或其缀合物的组合 物。 所述组合物也用于汞离子检测用。
本发明的这些特征和优点以及其他特征和优点在参考以下附图和本 发明的具体实施方式之后将变得显而易见。 附图说明
图 1是本发明实施例 1的荧光分子探针 RHgl对汞离子的选择性荧光 发射图。荧光探针分子 RHgl的浓度是 5 /M，各种金属离子的浓度是其 50 倍当量 (汞离子为 15 倍当量)时的荧光发射光谱。 横坐标为波长 (nm)， 纵 坐标为荧光强度。 所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。
图 2是本发明的荧光探针分子 RHgl的荧光强度和汞离子浓度的变化 关系图。 横坐标为波长 (nm)， 纵坐标为荧光强度。 荧光探针分子 RHgl 的 浓度是 5 /M, 汞离子的浓度变化从小到大依次为 0、 15、 20、 25、 30、 35、 40、 45、 50、 55、 60、 65、 70、 75和 80微摩尔。 所用仪器为荧光 分光光度计， 型号： LS 55。
图 3是本发明的荧光探针分子 RHgl的荧光强度以及 RHgl—汞离子络 合物的荧光强度分别随 pH变化的荧光发射图。 横坐标为 pH， 纵坐标为 荧光强度。 荧光探针分子 RHgl的浓度为 5 /M。 用 NaOH ( 1M)和 HC1 (1M) 调节 pH。 所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。
图 4是各种金属离子对于本发明的荧光探针分子 RHgl—汞离子络合 物的干扰。 黑色柱状图是加入除汞离子外其他金属离子时的荧光强度， 白 色柱状图为在此基础上再加入汞离子的荧光强度。 荧光探针分子 RHgl 的 浓度为 5 /M。横坐标各种金属离子浓度为 50倍当量 (汞离子为 15倍当量)， 纵坐标为荧光强度。 所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。
图 5是用本发明的荧光探针分子 RHgl研究海水中 ppb级浓度汞离子 与荧光强度线形关系图。 荧光探针分子 RHgl的浓度为 1微摩。 横坐标为 汞离子浓度， 纵坐标为荧光强度比。 所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。
图 6是在不同的缓冲溶剂体系中测试半胱氨酸 （L-cysteine) 对荧光 探针 RHgl识别汞离子的影响。 荧光探针分子 RHgl的浓度为 3微摩， 汞 离子的浓度为 200 ppb (1微摩；)。 分别测试探针 RHgl 自身荧光强度， 半 胱氨酸加入探针后的荧光强度、 汞离子加入探针后的荧光强度以及半胱氨 酸和汞离子一起加入探针后的荧光强度， 做柱状图对比。 横坐标为不同缓 冲溶剂： 三羟基氨甲烷盐酸盐（Tris-HCl)缓冲溶液 , Ν-2-羟乙基哌嗪 -N-1- 乙磺酸 （HEPES ) 缓冲溶液和磷酸缓冲溶液， 纵坐标为荧光强度。 所用仪 器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。
图 7是用本发明的荧光探针分子 RHgl在 Hela细胞中对汞离子的识别 成像图。 图（a)为 RHgl加入培养好的 Hela细胞中在 37°C下培养基中培养 30分钟后的图像； 图 (b)为向上述含探针的细胞培养液中加入汞离子后在 37°C的条件下孵化 30分钟后的图像； 图（c)为图 (b)的亮场成像图。 荧光 探针分子 RHgl的浓度为 10 /M,汞离子浓度为 10 /M。激发光是 WB510-570 nm, 仪器为 Nikon ecl ipase TE 2000-5。
图 8是本发明的荧光探针分子对汞离子的识别机理。
图 9中的 （1 ) 和 （2 ) 分别是鉴别本发明的荧光探针分子在汞离子促 进下水解后的产物为罗丹明 B的核磁氢谱对比图、 以及水解产物的高分辨 图。 其中（1)是水解产物和标准罗丹明 B (Acros Organics, 99%)的核磁对 比图； （2)是水解产物的高分辨质谱图， TOF MS (ES)： m/z Calcd for C28H31N203 + : 443. 2335 (罗丹明 B的分子量 ）， Found : 443. 2339.
图 10是本发明实施例 7的荧光分子探针 RHg2对汞离子的选择性荧光 发射图。荧光探针分子 RHg2的浓度是 5 /M，各种金属离子的浓度是其 50 倍当量 (汞离子为 15 倍当量)时的荧光发射光谱。 横坐标为波长 (nm)， 纵 坐标为荧光强度。 所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。
图 11是本发明的荧光分子探针 RHg3对汞离子的选择性荧光发射图。 荧光探针分子 RHg3的浓度是 5 /M, 各种金属离子的浓度是其 50倍当量 (汞离子为 15 倍当量)时的荧光发射光谱。 横坐标为波长 (nm)， 纵坐标为 荧光强度。 所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。
图 12是本发明的荧光分子探针 RHg4对汞离子的选择性荧光发射图。 荧光探针分子 RHg4的浓度是 5 /M, 各种金属离子的浓度是其 50倍当量 (汞离子为 15 倍当量)时的荧光发射光谱。 横坐标为波长 (nm)， 纵坐标为 荧光强度。 所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。
图 13是本发明的荧光分子探针 RHg5对汞离子的选择性荧光发射图。 荧光探针分子 RHg5的浓度是 5 /M, 各种金属离子的浓度是其 50倍当量 (汞离子为 15 倍当量)时的荧光发射光谱。 横坐标为波长 (nm)， 纵坐标为 荧光强度。 所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。
图 14是本发明的荧光分子探针 RHg6对汞离子的选择性荧光发射图。 荧光探针分子 RHg6的浓度是 5 /M, 各种金属离子的浓度是其 50倍当量 (汞离子为 15 倍当量)时的荧光发射光谱。 横坐标为波长 (nm)， 纵坐标为 荧光强度。 所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。
图 15是本发明的荧光分子探针 RHg7对汞离子的选择性荧光发射图。 荧光探针分子 RHg7的浓度是 5 /M, 各种金属离子的浓度是其 50倍当量 (汞离子为 15 倍当量)时的荧光发射光谱。 横坐标为波长 (nm)， 纵坐标为 荧光强度。 所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。
图 16是本发明的荧光分子探针 RHg8对汞离子的选择性荧光发射图。 荧光探针分子 RHg8的浓度是 5 /M, 各种金属离子的浓度是其 50倍当量 (汞离子为 15 倍当量)时的荧光发射光谱。 横坐标为波长 (nm)， 纵坐标为 荧光强度。 所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。
图 17是本发明的荧光分子探针 RHg9对汞离子的选择性荧光发射图。 荧光探针分子 RHg9的浓度是 5 /M, 各种金属离子的浓度是其 50倍当量 (汞离子为 15 倍当量)时的荧光发射光谱。 横坐标为波长 (nm)， 纵坐标为 荧光强度。 所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。
图 18是本发明的荧光分子探针 RHglO对汞离子的选择性荧光发射图。 荧光探针分子 RHglO 的浓度是 5 /M, 各种金属离子的浓度是其 50倍当 量 (汞离子为 15 倍当量)时的荧光发射光谱。 横坐标为波长 (nm)， 纵坐标 为荧光强度。 所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。
图 19是本发明的荧光分子探针 RHgl l对汞离子的选择性荧光发射图。 荧光探针分子 RHgl l 的浓度是 5 /M， 各种金属离子的浓度是其 50倍当 量 (汞离子为 15 倍当量)时的荧光发射光谱。 横坐标为波长 (nm)， 纵坐标 为荧光强度。 所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。
图 20是本发明的荧光分子探针 RHg12对汞离子的选择性荧光发射图。 荧光探针分子 RHg12 的浓度是 5 /M， 各种金属离子的浓度是其 50倍当 量 (汞离子为 15 倍当量)时的荧光发射光谱。 横坐标为波长 (nm)， 纵坐标 为荧光强度。 所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。
图 21是本发明的荧光分子探针 RHg13对汞离子的选择性荧光发射图。 荧光探针分子 RHg13 的浓度是 5 /M, 各种金属离子的浓度是其 50倍当 量 (汞离子为 15 倍当量)时的荧光发射光谱。 横坐标为波长 (nm)， 纵坐标 为荧光强度。 所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。
图 22是本发明的荧光分子探针 RHg14对汞离子的选择性荧光发射图。 荧光探针分子 RHg14的浓度是 5 /M, 各种金属离子的浓度是其 50倍当 量 (汞离子为 15 倍当量)时的荧光发射光谱。 横坐标为波长 (nm)， 纵坐标 为荧光强度。 所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。
图 23是本发明的荧光分子探针 RHg15对汞离子的选择性荧光发射图。 荧光探针分子 RHg15 的浓度是 5 /M, 各种金属离子的浓度是其 50倍当 量 (汞离子为 15 倍当量)时的荧光发射光谱。 横坐标为波长 (nm)， 纵坐标 为荧光强度。 所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。
图 24是本发明的荧光分子探针 RHg16对汞离子的选择性荧光发射图。 荧光探针分子 RHg16 的浓度是 5 /M, 各种金属离子的浓度是其 50倍当 量 (汞离子为 15 倍当量)时的荧光发射光谱。 横坐标为波长 (nm)， 纵坐标 为荧光强度。 所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。
图 25是本发明的荧光分子探针 RHg17对汞离子的选择性荧光发射图。 荧光探针分子 RHg17 的浓度是 5 /M, 各种金属离子的浓度是其 50倍当 量 (汞离子为 15 倍当量)时的荧光发射光谱。 横坐标为波长 (nm)， 纵坐标 为荧光强度。 所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。
图 26是本发明的荧光分子探针 RHg18对汞离子的选择性荧光发射图。 荧光探针分子 RHg18 的浓度是 5 /M, 各种金属离子的浓度是其 50倍当 量 (汞离子为 15 倍当量)时的荧光发射光谱。 横坐标为波长 (nm)， 纵坐标 为荧光强度。 所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。
图 27是本发明的荧光分子探针 RHg19对汞离子的选择性荧光发射图。 荧光探针分子 RHg19 的浓度是 5 /M, 各种金属离子的浓度是其 50倍当 量 (汞离子为 15 倍当量)时的荧光发射光谱。 横坐标为波长 (nm)， 纵坐标 为荧光强度。 所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。 图 28是本发明的荧光分子探针 RHG20对汞离子的选择性荧光发射图。 荧光探针分子 RHG20 的浓度是 5 /M, 各种金属离子的浓度是其 50倍当 量 (汞离子为 15 倍当量)时的荧光发射光谱。 横坐标为波长 (nm)， 纵坐标 为荧光强度。 所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。
图 29是本发明的荧光分子探针 RHG2 1对汞离子的选择性荧光发射图。 荧光探针分子 RHG21 的浓度是 5 /M， 各种金属离子的浓度是其 50倍当 量 (汞离子为 15 倍当量)时的荧光发射光谱。 横坐标为波长 (nm)， 纵坐标 为荧光强度。 所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。
图 30是本发明的荧光分子探针 RHG22对汞离子的选择性荧光发射图。 荧光探针分子 RHG22 的浓度是 5 /M, 各种金属离子的浓度是其 50倍当 量 (汞离子为 15 倍当量)时的荧光发射光谱。 横坐标为波长 (nm)， 纵坐标 为荧光强度。 所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。
图 31是本发明的荧光分子探针 RHG23对汞离子的选择性荧光发射图。 荧光探针分子 RHG23 的浓度是 5 /M, 各种金属离子的浓度是其 50倍当 量 (汞离子为 15 倍当量)时的荧光发射光谱。 横坐标为波长 (nm)， 纵坐标 为荧光强度。 所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。
图 32是本发明的荧光分子探针 RHG24对汞离子的选择性荧光发射图。 荧光探针分子 RHG24的浓度是 5 /M, 各种金属离子的浓度是其 50倍当 量 (汞离子为 15 倍当量)时的荧光发射光谱。 横坐标为波长 (nm)， 纵坐标 为荧光强度。 所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。
图 33是本发明的荧光分子探针 RHg25对汞离子的选择性荧光发射图。 荧光探针分子 RHg25的浓度是 5μΜ， 各种金属离子的浓度是其 50倍当 量 (汞离子为 15 倍当量)时的荧光发射光谱。 横坐标为波长 (nm)， 纵坐标 为荧光强度。 所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。 具体实施方式
除另有说明外， 本文中使用的术语具有以下含义。
本文中使用的术语 "烷基"包括直链烷基和支链烷基。 如提及单个烷 基如 "丙基" ， 则只特指直链烷基， 如提及单个支链烷基如 "异丙基" ， 则只特指支链烷基。 例如， "CM烷基"包括 d-4烷基、 d-3烷基、 甲基、 乙 基、 正丙基、 异丙基和叔丁基。 类似的规则也适用于本说明书中使用的其 它基团。
本文中使用的术语 "卤素"包括氟、 氯、 溴和碘。 本发明的化合物及其缀合物
在一个方面，本发明提供了具有下列结构通式 I的罗丹明染料类荧光 分子探针：
Figure imgf000012_0001
、 和 各自独立选自 H、 d—18烷基、 d—18烷基取代的苯基、 d—18 烷基取代的萘基、 卤素、 0R9、 N(R9)2、 CN、 （C¾C¾0)nH、 （C¾)mC00M或 (CH2)mS03M;
R5、 R6、 和 各自独立选自 H、 d—18烷基、 d—18烷基取代的苯基、 d—18 烷基取代的萘基、 ¾素、 羟基、 巯基、 氰基、 硝基、 杂环基、 ¾代烷基、 烷基氨基、酰氨基、 0R9、 N(R9)2、 （C¾C¾0)nH、 (C¾) mCOOM或（C¾) mS03M; 为 d—18烷基、 d—18烷基取代的苯基、 d—18烷基取代的萘基、 卤素、 CN、 （C¾C¾0)nH、 （C¾)mC00M或（C¾)mS03M;
n、 m=0-18;
为11、 K、 Na、 Li、 NH4、 NH3R10、 N¾(R10)2、 NH (R10) 3或 N (R10) 4; Ri。为 H、 d— 6烷基或 C¾C¾0H。
优选 R 、 R3和 各自独立选自 H或 d—18烷基； 再更优选 Ri、 R2、 和 各自独立选自 H或 d—12烷基； 最优选 Ri、 R2、 R3和 R4各自独立选自
H或 d-6烷基。
优选 R5、 、 和 各自独立选自 H、 d—12烷基、 d—12烷基取代的苯基、 d—12烷基取代的萘基、 ¾素、 羟基、 巯基、 氰基、 硝基、 杂环基、 ¾代烷 基、烷基氨基、酰氨基、 0R9、N (R9) 2、 (C¾C¾0) nH、 (CH2) mCOOM或 (CH2) mS03M; 更优选 R5、 R6、 和 各自独立选自 H、 d-6烷基、 d-6烷基取代的苯基、 d-6 烷基取代的萘基、 ¾素、 羟基、 巯基、 氰基、 硝基、 杂环基、 ¾代烷基、 烷基氨基、酰氨基、 0R9、 N (R9) 2、 （C¾C¾0) nH、 （C¾) mCOOM或（C¾) mS03M。
优选 为 d-12烷基、 d—12烷基取代的苯基、 d—12烷基取代的萘基、 卤素、 CN、 （C¾C¾0) nH、 (C¾) mC00M或（C¾) mS03M; 更优选 为 d— 6 烷基、 d-6烷基取代的苯基、 d-6烷基取代的萘基、 卤素、 CN、 （CH2CH20) nH、
(CH2) mC00M (C¾) mS03M。
优选 n、 m为 0-12的整数； 最优选 n、 m为 0-6的整数。
本发明化合物可直接用于汞离子的检测。 或者， 在一个实施方案中， 本发明化合物可作为式 I化合物的衍生物的形式使用， 所述衍生物包括但 不限于缀合物。
本文中使用的 "缀合物"是指本发明荧光探针分子通过共价键与其它 分子连接而形成的化合物。
包含本发明化合物或其缀合物的组合物也可以用于汞离子的检测。 化合物的合成
在另一个方面， 本发明还提供合成上述式 I化合物的方法。
该罗丹明染料类荧光分子探针的合成一般按照以下流程进行：
( 1) 使含有内酯环结构的式 Γ 罗丹明类染料与水合肼反应， 得到 中间体 Π : 将所述的式 I ' 罗丹明类荧光染料加入醇溶剂中， 室温搅拌， 使该罗丹明染料均匀分散于醇溶剂中； 再滴加化学计量过量的水合肼； 滴 加完毕后， 加热， 使溶剂回流并反应， 直至反应液变为澄清； 然后冷却到 室温， 蒸发去除溶剂， 加入酸调至 pH 为 2-5， 搅拌同时加入碱溶液， 调 至 pH达到 9 - 10， 出现大量沉淀； 过滤并洗涤沉淀物， 真空干燥后， 重 结晶提纯产物。 反应式如下所示。
Figure imgf000014_0001
式 I， 中的 R。为 H或 d—烷基， 式 I， 中的 Ri、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6、 R7 的定义同上述化合物 I中的定义。
在反应过程中，式 Γ 中的基团 R。连同邻近的氧原子从结构式上脱除， 形成水或醇。 R。优选 11或(^4烷基， 更优选 H或 d—2烷基。
其中所述的含有内酯环结构的罗丹明类染料优选而不局限于：罗丹明 B, 罗丹明 110， 罗丹明 6G， 罗丹明 3GB, 罗丹明 3G0， 罗丹明 123等。
所述的水合肼优选采用浓度为 50%或 85%的 这样的水合肼可 以在市场上直接买到。
所述的醇溶剂优选而不局限于： 甲醇、 乙醇、 丙醇、 和异丙醇。 使用 这些醇的优点是其沸点不高。 其回流温度不高， 便于进行回流和反应、 也 便于在反应后蒸发脱除。
所述的室温一般指- 15 V -40 V。
罗丹明染料在室温下为固体， 当其加入醇溶剂后， 需要进行搅拌， 优 选剧烈搅拌， 以使其均匀分散于醇溶剂中， 优选完全溶解于醇溶剂中， 以 利于其与水合肼的反应。
罗丹明染料分散或溶解于醇溶剂后， 滴加水溶液形式的水合肼。水合 肼的加入量优选相对于罗丹明染料过量， 以利于反应进行。 水合肼的加入 量优选 1-5倍过量。
水合肼滴加完毕后， 加热使溶剂回流并反应， 直至反应液变为几乎澄 清。 优选加热使溶剂回流并反应的时间为 1-3小时。 然后， 将反应液冷却 到室温， 蒸去溶剂。 然后加入酸 （优选盐酸） 调至酸性 （pH 2-5 ) ， 在搅 拌同时加入碱溶液， 优选碱性水溶液， 更优选氢氧化钠水溶液， 调至 pH 达到 9 - 10 之间， 出现大量沉淀。 过滤， 并优选用去离子水洗涤滤饼 3 次。真空干燥后，优选用乙醇进行重结晶。做核磁和高分辨质谱表征。 ¾ NMR (CDC13) δ (ppm)： 5. 85 ( s , 4H, N¾) (其他位置氢的化学位移因不同罗 丹明类染料不同而不同）。
(2) 将步骤（1)中得到的中间体 II与乙二醛反应， 得到中间体 III： 将中间体 Π 加入反应容器中， 再加入醇溶剂和化学计量过量的乙二醛， 然后在室温下搅拌反应 1-3 小时， 蒸发去除溶剂， 重结晶提纯， 得到中间 体 III化合物。 反应式如下所示。
Figure imgf000015_0001
该步骤中的醇溶剂优选而不局限于： 甲醇、 乙醇、 丙醇、 和异丙醇。 这些醇的沸点不高， 便于进行回流和反应、 也便于反应后的脱除。
乙二醛优选采用浓度为 40%的乙二醛水溶液， 该水溶液可以直接从市 场上买到。 乙二醛的加入量优选相对于中间体 II过量， 以利于反应进行。 乙二醛的加入量优选 1-3倍过量。
该步骤优选在惰性气体保护下进行反应， 这样可以使产率更高。
所述的室温一般指- 15 V -40 V。
反应时间优选 1. 5-2. 5小时， 更优选 2小时。
反应结束后， 蒸去溶剂。 优选用乙醇重结晶提纯产物。 产物通过核磁 和高分辨质谱进行表征。 ¾ NMR (CDC13) δ (ppm) ： 8. 02 (d, 1H, =CH -)， 9. 42 (d, 1H, 0=CH-) (其他位置氢的化学位移因不同罗丹明类染料不 同而不同；)。
(3) 将步骤 （2)中得到的中间体 III与具有取代基 R8的苯胺化合物 反应， 得到产物式 I化合物： 将中间体 III化合物加入反应容器中， 再加 入醇溶剂和过量的所述苯胺化合物， 然后室温搅拌反应 1-3小时， 蒸去溶 剂， 重结晶提纯， 得到式 I化合物。 反应式如下所示。
Figure imgf000016_0001
其中所述的醇溶剂优选而不局限于： 甲醇、 乙醇、 丙醇、 和异丙醇。 苯胺化合物的加入量优选相对于中间体 III过量，优选为 1-1. 5倍过 该反应优选在惰性气体保护下进行， 这样以利于产率更高。
反应时间优选 1. 5-2. 5小时， 更优选 2小时。
所述的室温一般指- 15 V -40 V。
反应结束后， 蒸去溶剂。优选减压蒸去溶剂。然后优选用乙醇重结晶 提纯产物。 产物由核磁和高分辨质谱表征。 ¾ NMR (CDC13) δ (ppm)： 8. 01 (d, 1H, -CH=N -)， 8. 21 (d, 1H, N-N=CH_) (其他位置氢的化学位移 因不同罗丹明类染料不同而不同）。
其中 Ri、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 R8、 R9、 m、 n、 M、 和 R1Q的定义同上 述式 I化合物中的定义。
所得荧光染料可通过本领域公知的分离和纯化技术回收，以达到需要 的纯度。
本发明中使用的各种原料均可市售获得，或者可通过本领域技术人员 公知的方法或现有技术中公开的方法由本领域公知的原料简单地制备得 到。
应认识到，本发明化合物中的各种环取代基有一些可在上述步骤进行 之前或刚完成后， 通过标准的芳族取代反应来引入或通过常规的官能团修 饰来产生， 这包括在本发明的方法步骤方面。 这种反应和修饰包括例如取 代基通过芳族取代反应的引入、 取代基的还原、 取代基的烷基化和取代基 的氧化。 用于这些过程的试剂和反应条件是化学领域公知的。 芳族取代反 应的具体实例包括用浓硝酸引入硝基， 用例如酰卤和路易斯酸 （如三氯化 铝）在 Friedel Crafts条件下引入酰基， 用烷基卤和路易斯酸 （如三氯化 铝）在 Friedel Crafts条件下引入烷基， 和引入卤素基团。 修饰的具体实 例包括通过例如用镍催化剂进行催化氢化或者用铁在盐酸存在下进行加 热处理，将硝基还原成氨基；将烷硫基氧化成烷基亚磺酰基或烷基磺酰基。
包含式 I化合物的本发明荧光缀合物可通过本领域已知的常规方法合 成。 组合物
在再另一个方面，本发明还提供包含上述式 I化合物或其缀合物的组 合物， 所述组合物用于汞离子的检测。
本发明的组合物优选呈水溶液形式，或者在临用前用水配制为溶液形 式。 使用
在再另一个方面， 本发明还提供使用上述式 I化合物或其缀合物、或 使用包含式 I化合物或其缀合物的组合物， 来检测汞离子的方法， 该方法 包括使用上述式 I化合物或其缀合物或包含式 I化合物的组合物检测样品 中的汞离子。
本发明的荧光探针化合物可以用于环境中检测汞离子，例如在环境水 溶液中检测汞离子。 也可以用于检测活细胞内汞离子的荧光成像。
由于本发明化合物在活细胞内的应用比较特殊，下面特别进行具体的 介绍。 下面还简单介绍了该化合物在环境水溶液和海水中的应用。 活细胞内应用：
探针在细胞内探测汞离子性能的实验方法是将含有探针分子的 中性缓冲液加入到培养好的细胞中， 在 37 °C、 含 5%C02的细胞培养箱 中孵育 0. 5小时， 用上述缓冲溶液或培养液充分洗涤后， 用荧光显微 镜成像得到空白图像。 向上述含探针的细胞培养液中加入 Hg (N03) 2 溶液 （最终浓度为 10 /M) 37 °C、 含 5%C02的细胞培养箱中孵育 0. 5小 时， 用培养液冲洗后， 再进行荧光显微成像得到细胞内汞离子的分布 图像， 由此得到汞离子的存在、 在细胞内的区域分布等信息。 本发明化合物或其缀合物或其组合物在环境水溶液中应用方 法， 是本行业内的常规方法。 具体是： 是将定量探针溶解于定量有机溶 剂或有机 /水混合溶剂中， 形成一定浓度的探针溶液。 然后取一定量的探 针溶液加入到被测的含汞离子的水溶液环境体系中， 作用 10-30分钟后， 取样进行荧光检测。
本发明荧光探针在海水中的应用是： 是将定量探针溶解于定量有机 溶剂或有机 /水混合溶剂中， 形成一定浓度的探针溶液。 然后取一定量的 探针溶液加入到被测的海水体系中， 作用 10-30分钟后， 取样进行荧光检
效果 本发明涉及的探针分子具有极其重要的应用价值。特别是该系列探针 分子对 pH变化极不敏感， 检测灵敏度高， 对各种金属离子， 阴离子以及 硫化物都具有很好的抗干扰能力， 并且可以实现在活细胞内汞离子的荧光 成像， 使得这类探针作为测定汞离子浓度变化的试剂是极其有用的。 由以 上描述以及本领域技术人员公知的常识， 可了解本发明罗丹明类染料分子 荧光探针的各种优点， 包括但不限于以下：
(1) 本发明荧光探针分子， 激发和发射光谱在可见区， 荧光量子产率 高， 对溶剂极性不敏感， 并且化学 /光稳定性好。
(2) 本发明荧光探针分子的设计基于以汞离子引发探针分子开环以 及水解为机理， 探针分子络合汞离子前后荧光发射约有 370倍的增长。 荧 光探针分子对汞离子有单一选择性， 硫化物如半胱氨酸对检测几乎没有干 扰。 另外荧光探针分子对 pH变化不敏感， 在 pH 4.9-7.7的范围内， pH变 化对汞离子的荧光检测基本无影响。
(3) 本发明荧光探针分子可以在海水等实际水样体系中检测到 ppb级 汞离子浓度， 并且有很好的线形关系。
(4) 探针分子细胞渗透性好， 对细胞本身毒副作用小， 可以实现活细 胞内汞离子的荧光成像检测。 实施例
实施例 1
探针 RHgl的合成:
Figure imgf000019_0001
(1) 中间体 3的合成
将罗丹明 B(1.2g， 2.5mmol)加入装有 30ml乙醇的 100ml 单口烧瓶中。 室 温下剧烈搅拌， 再量取 85%的水合肼 3ml (过量） 。 滴加完毕后， 空气中回流 2 小时。溶液颜色从深紫色先变为浅棕色最后到几乎澄清。冷却到室温， 减压蒸去 乙醇。 然后加入 50 ml 盐酸（1M) ， 得到红色溶液； 搅拌同时加入 70ml氢氧化 钠 （1M) ， 至 pH达到 9-10之间， 出现大量沉淀。 过滤， 并用 15 ml水洗涤滤 饼 3次。 真空干燥后， 色谱柱分离得到 0.63 g目标产物， 产率 55.3%。
(2) 中间体 2的合成
将中间体 3 (0.46g， 1.0 mmol) 加入 100 mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 40%乙二醛水溶液 （0.58g， 4.0 mmol) (过量）， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2h， 减压蒸去溶剂。 硅胶柱色谱分离， 洗脱剂为石油醚（bp 60-90 °C) /乙酸乙酉旨（ v/v 5： 1 )，得到 0.38g的黄色固体 RB 1 ( 76% )。 1H NMR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.15(t, J= 16Hz, 12H), 3.31(m, J = 12Hz, 8H), 6.25(d, J= 8Hz, 2H), 6.45(m, J= 20Hz, 4H), 7.07(d, J= 8Hz, 1H), 7.45(m, J= 8Hz, 1H), 7.51(t, J = 16Hz, 2H), 8.02 (d, J= 8Hz, 1H) , 9.42 (d, J= 8Hz, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 12.6, 44.31, 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 123.98, 124.07, 126.58, 127.50, 128.62, 134.97, 141.22, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87, 192.49.; TOF MS (ES): m/z Calcd for C30H34N4O3 ： 498.2631, Found: 498.2618.
( 3 ) 探针 RHgl的合成：
将中间体 2 (0.51g， lmmol) 加入 100 mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和邻氨基苯酚（0.44g， 4mmol) (过量）， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h, 减压蒸去溶剂。 硅胶柱色谱分离， 洗脱剂为石油醚 （bp 60-90 °C) /乙酸乙 酯 (v/v 5: 1 )，得到 0.47g的黄色固体 RHgl ( 80%)。 1H NMR (400MHz, CDC13), δ: 1.16(t, J = 20Hz, 12H), 3.33(m, J = 20Hz, 8H), 6.27(d, J = 8Hz, 2H), 6.46(s, 2H), 6.52(d, J = 8Hz, 2H),6.79(t, J = 8Hz, 1H), 6.91(d, J = 8Hz, 1H), 7.09(d, J = 20Hz, 1H), 7.15(m, J = 12Hz, 2H), 7.20(s, 1H), 7.49(m, J = 36Hz, 2H), 8.02(m, J = 20Hz, 2H), 8.34(d, J = 8Hz, 1H),; 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 165.8, 156.0, 152.7, 149.2, 144.9, 134.5, 129.9, 128.4, 127.4, 123.9, 120.1, 1 15.4, 108.2. 104.7, 98.07, 66.0, 44.3, 12.6; TOF MS (ES): m/z Calcd for C36H37N503Na+: 610.2794, Found: 610.2797 实施例 2
探针 RHgl对汞离子选择性：
使用上述合成的化合物 RHgl评价对汞离子的选择性。 将 5 μΜ 的化合物 RHgl加到 50倍过量的各种金属离子（汞离子为 15倍过量）的乙醇水溶液中 (乙 醇 /水 = 1/1, v/v)， 探针激发波长为 510 nm， 探针发射波长 580 nm， 测试结果显 示于图 1中。 从图中可以看到， 探针 RHgl对汞离子具有很高的选择性， 汞离子 的加入产生很大的荧光和紫外的增强， 另外钠、 钾、 钙、 镁、 铜等金属离子对检 测没有干扰。 所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。 实施例 3
探针 RHgl对 pH的不敏感性：
使用上述合成的化合物 RHgl评价对 pH的响应， 对于化合物 RHgl 以及 RHgl-汞离子分别在离子强度为 0.1的水溶液中调节 pH值为 4.9左右， 测定荧 光强度后， 加入碱液， 使 pH值缓慢增大至 7.7， 记录相应的荧光强度变化， 测 试结果显示于图 3 中。 从图中可以看出探针 RHgl在 pH 4.9-7.7的范围内， pH 变化对荧光发射基本没有影响。 因此探针 RHgl可用于此 pH范围内汞离子的检 测。 所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。 实施例 4
探针 RHgl对汞离子检测的灵敏度：
使用上述合成的化合物 RHgl评价对 ppb级浓度的汞离子的响应。将化合物 RHgl ( l ^M)加入到含有 1-5 ppb浓度汞离子的海水中， 记录相应的荧光强度 变化， 测试及过显示于图 5中。 从图中可以看出探针 RHgl， 在 l-5 ppb的范围 内荧光强度有明显增强，且荧光强度随汞离子浓度变化呈现很好的线形关系。因 此探针 RHgl可用于低浓度汞离子的检测。 所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。 实施例 5
半胱氨酸对探针 RHgl检测汞离子的影响：
测试化合物 RHgl ( 3 M) 背景荧光， 然后将半胱氨酸 （10 P U 和 汞离子 （1 P U 分别加入其中并测试荧光强度， 最后测试 RHgl， 半胱氨 酸和汞离子混合溶液的荧光强度， 做出柱状图 （图 6 ) 对比。 从图 6可以 看到， 半胱氨酸对于 RHgl检测汞离子基本无影响。 所用仪器是 Nikon ecl ipase TE 2000-5。 实施例 6
探针 RHgl在活细胞内对汞离子的检测：
使用上述合成的化合物 RHgl加入培养好的 Hela细胞中在 37°C下在培养基 中培养 30分钟， 此时的 RHgl在活的 Hela细胞中的荧光很弱 （图 7(a)) 。 向上 述含探针的细胞培养液中加入汞离子后在 37°C的条件下孵化 30分钟，此时在活 的 Hela细胞中的荧光变得很强 （图 7(b)) 。 亮场成像证明含有 RHgl以及汞离 子的 Hela细胞在整个过程中均可以观测到（图 7(c))。所用仪器是 Nikon eclipase TE 2000-5 实施例 Ί
探针 RHg2的合成：
Figure imgf000022_0001
( 1 ) 中间体 3的合成
将罗丹明 B (1.2 g， 2.5 mmol)加入装有 30ml乙醇的 100 ml 单口烧瓶中。 室 温下剧烈搅拌， 再量取 85%的水合肼 3 ml (过量） 。 滴加完毕后， 空气中回流 2 小时。溶液颜色从深紫色先变为浅棕色最后到几乎澄清。冷却到室温， 减压蒸去 乙醇。 然后加入 50 ml 盐酸 （1 M) ， 得到红色溶液； 搅拌同时加入 70 ml氢氧 化钠 （1 M) ， 至 pH达到 9-10之间， 出现大量沉淀。 过滤， 并用 15 ml水洗涤 滤饼 3次。真空干燥后，色谱柱分离得到 0.63 g目标产物，产率 55.3 %。 iH MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.15(t, 12H), 3.31(q, 8H), 3.60 (s, 2H), 6.25(d, J = 8Hz, 2H), 6.45(m, 4H), 7.07(d, J = 8Hz, 1H), 7.45(m, 1H), 7.47(d, J = 16Hz, 1H), 8.02 (d, J = 8Hz, 1H) , 9.42 (d, J = 8Hz, 1H); 13C NMR (400MHz, CDCI3), δ: 12.6, 44.5, 66.0, 98.0, 103.8, 108.1, 123.9, 124.0, 127.50, 128.62, 134.97, 147.22, 149.1, 152.6, 165.8; TOF MS (ES): m/z Calcd for C28H32N402+: 456.2525: Found: 456.2536.
( 2 ) 中间体 2的合成
将中间体 3 (0.46 g， 1.0 mmol) 加入 100 mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 40%乙二醛水溶液 （0.58 g， 4.0 mmol) (过量)， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h，减压蒸去溶剂。硅胶柱色谱分离，洗脱剂为石油醚（bp 60 - 90 °C) /乙酸乙酯（v/v 5:1) ,得到 0.38 g的黄色固体 2 (76%)。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.15(t, J= 16Hz, 12H), 3.31(m, J = 12Hz, 8H), 6.25(d, J= 8Hz, 2H), 6.45(m, J= 20Hz, 4H), 7.07(d, J= 8Hz, 1H), 7.45(m, J= 8Hz, 1H), 7.51(t, J = 16Hz, 2H), 8.02 (d, J= 8Hz, 1H) , 9.42 (d, J= 8Hz, 1H); 13C NMR (400MHz, CDCI3), δ: 12.6, 44.31, 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 123.98, 124.07, 126.58, 127.50, 128.62, 134.97, 141.22, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87, 192.49.; TOF MS (ES): m/z Calcd for C3oH32N403 +: 498.2631, Found: 498.2618.
(3) 探针 RHg2的合成：
将中间体 2 (0.51g， lmmol) 加入 100 mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和邻甲基苯酚 （0.44g， 4mmol) (；过量；)， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h, 减压蒸去溶剂。 硅胶柱色谱分离， 洗脱剂为石油醚 （bp 60-90 °C) /乙酸乙 酉旨 (v/v 5:1)，得到 0.47g的黄色固体 RHgl (80%) 。 1H NMR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.16(t, J= 20Hz, 12H), 2.35 (s, 3H), 3.33(m, J = 20Hz, 8H), 6.27(d, J = 8Hz, 2H), 6.46(s, 2H), 6.52(d, J = 8Hz, 2H), 7.09 (m, 3H), 7.25 (m, 2H), 7.47 (m, 2H), 7.95 (d, J = 8Hz, 1H), 8.01 (d, J = 8Hz, 1H), 8.34 (d, J = 8Hz, 1H),; 13C NMR (100MHz, CDC13), δ: 12.6, 19.7, 44.3, 68.0, 103.1, 109.9, 114.8, 122.2, 126.4, 127.2, 130.5, 132.7, 139.5, 146.5, 151.8, 163.0; TOF MS (ES): m/z Calcd for C2oHi6N402+: 344.1273, Found: 344.1250. 实施例 8 探针 RHg2对汞离子选择性：
使用上述合成的化合物 RHg2 评价对汞离子的选择性。 将 5 /M 的化合物 RHg2加到 50倍过量的各种金属离子（汞离子为 15倍过量）的乙醇水溶液中（乙 醇 /水= 1/1, v/v), 测试结果显示于图 10中。 从图中可以看到， 探针 RHg2对汞 离子具有很高的选择性， 汞离子的加入产生很大的荧光和紫外的增强， 另外钠、 钾、钙、镁、铜等金属离子对检测没有干扰。所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。 zz
9£ζΖ 9ς]7： punojςζςΖ 9ξ]7 + zOf Zili^zJ JOj p。 z/m： (S3) SW dOl -8 S91 '9XS1 'Γ6ΐ7ΐ ZZ'LH L6 ]7il LZ9 %Z\ 'OS'LZl c0 PZl £Zl 'Γ80ΐ '8.εθΐ '0.86 '0.99 '9X1： S XHJQJ 'ZH勵 017) 麵 3Εΐ '(HI 'ZH8 = f 'P) ZV6 ' (HI 8 = f 'P) 208 '(HI 'ZH9I =f V)LVL '(HI 乙 '(HI 8 =f ?)L0 L m 'ui)W9 ΧϊίΖ 8
=r 'p)sr9 's) 09 ε '(Η8 '¾)ΐε ε X i Osri § ( α z丽 oot) m H °%ε· ^ '呦^ ^目 § £90
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6 m^ 1 6L0/010Z 13/I3d t08990 OZ OAV 将中间体 3 (0.46g， l.Ommol) 加入 lOOmL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 40%乙二醛水溶液 （0.58 g， 4.0mmol) (过量)， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h，减压蒸去溶剂。硅胶柱色谱分离，洗脱剂为石油醚（bp 60 - 90 °C) /乙酸乙酯（v/v 5:1) ,得到 0.38 g的黄色固体 2 (76%)。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.15(t, J= 16Hz, 12H), 3.31(m, J = 12Hz, 8H), 6.25(d, J= 8Hz, 2H), 6.45(m, J= 20Hz, 4H), 7.07(d, J= 8Hz, 1H), 7.45(m, J= 8Hz, 1H), 7.51(t, J = 16Hz, 2H), 8.02 (d, J= 8Hz, 1H) , 9.42 (d, J= 8Hz, 1H); 13C NMR (400MHz, CDCI3), δ: 12.6, 44.31, 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 123.98, 124.07, 126.58, 127.50, 128.62, 134.97, 141.22, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87, 192.49.; TOF MS (ES): m/z Calcd for C3oH32N403 +: 498.2631, Found: 498.2618.
(3) 探针 RHg3的合成
将中间体 2 (0.51 g， 1 mmol) 加入 100 mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和氨胺 （0.44 g， 4 mmol) (过量)， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h， 减压蒸去溶剂。硅胶柱色谱分离，洗脱剂为石油醚（bp 60 - 90 °C) /乙酸乙酯（v/v 5:1)，得到 0.47g的黄色固体 RHg3 (80%)。 1H NMR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.16(t, J = 20Hz, 12H), 3.33(m, J = 20Hz, 8H), 6.27(d, J = 8Hz, 2H), 6.46(s, 2H), 6.52(d, J= 8Hz, 2H), 7.09 (m, 2H), 7.31 (m, 4H), 7.47 (m, 2H), 7.95 (d, J = 8Hz, 1H), 8.01 (d, J= 8Hz, 1H), 8.34 (d, J= 8Hz, 1H),; 13C NMR (100MHz, CDCI3), δ: 12.6, 44.3, 68.0, 103.1, 109.9, 114.8, 122.3, 128.0, 130.1, 132.7, 139.5, 145.6, 147.5, 149.0, 151.8, 163.0, 168.0; TOF MS (ES): m/z Calcd for C2oHi6N402+: 344.1273, Found: 344.1250. 实施例 10
探针 RHg3对汞离子选择性：
使用上述合成的化合物 RHg3 评价对汞离子的选择性。 将 5 /M 的化合物 RHg3加到 50倍过量的各种金属离子（汞离子为 15倍过量）的乙醇水溶液中（乙 醇 /水= 1/1, v/v), 测试结果显示于图 11中。 从图中可以看到， 探针 RHg3对汞 离子具有很高的选择性， 汞离子的加入产生很大的荧光和紫外的增强， 另外钠、 钾、钙、镁、铜等金属离子对检测没有干扰。所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。 9£ξΖ 9ς]7： punoj ςζςΖ 9ξ]7 + zOf Zili^zJ JOj p。 z/m： (S3) SW dOl -8 S91 '9XS1 'Γ6ΐ7ΐ ZZ'LH L6 ]7il LZ9 %Z\ 'OS'LZl c0 PZl £Zl 'Γ80ΐ '8.εθΐ '0.86 '0.99 '9X1 ： S XHJQJ 'ZH勵 017) 麵 3Εΐ '(HI 'ZH8 = f 'P) ZV6 ' (HI 8 = f 'P) 208 '(HI 'ZH9I =f V)LVL '(HI 乙 '(HI 8 =f ?)L0 L m 'ui)W9 ΧϊίΖ 8
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91 6L0/010Z 13/I3d t08990 OZ OAV 将中间体 3 (0.46g， l.Ommol) 加入 lOOmL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 40%乙二醛水溶液 （0.58 g， 4.0mmol) (过量)， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h，减压蒸去溶剂。硅胶柱色谱分离，洗脱剂为石油醚（bp 60 - 90 °C) /乙酸乙酯（v/v 5:1) ,得到 0.38 g的黄色固体 2 (76%)。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.15(t, J= 16Hz, 12H), 3.31(m, J = 12Hz, 8H), 6.25(d, J= 8Hz, 2H), 6.45(m, J= 20Hz, 4H), 7.07(d, J= 8Hz, 1H), 7.45(m, J= 8Hz, 1H), 7.51(t, J = 16Hz, 2H), 8.02 (d, J= 8Hz, 1H) , 9.42 (d, J= 8Hz, 1H); 13C NMR (400MHz, CDCI3), δ: 12.6, 44.31, 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 123.98, 124.07, 126.58, 127.50: 128.62, 134.97, 141.22, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87, 192.49.; TOF MS (ES): m/z Calcd for C3oH32N403 +: 498.2631, Found: 498.2618.
(3) 探针 RHg4的合成
将中间体 2 (0.51 g， 1 mmol) 加入 100 mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 4-溴苯胺（0.68 g， 4 mmol) (过量)， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h， 减压蒸去溶剂。 硅胶柱色谱分离， 洗脱剂为石油醚 （bp 60 - 90 °C) /乙酸乙 酉旨（v/v5:l)，得到 0.49g的黄色固体 RHg4 (75%) 。 1H NMR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.16 (t, J= 20Hz, 12H), 3.33 (m, J= 20Hz, 8H), 6.27 (d, J= 8Hz, 2H): 6.46 (s, 2H), 6.52 (d, J = 8Hz, 2H), 7.09 (m, 3H), 7.47 (m, 4H), 7.95 (d, J = 8Hz, 1H), 8.01 (d, J = 8Hz, 1H), 8.34 (d, J = 8Hz, 1H); 13C NMR (100MHz, CDCI3), δ: 12.6, 44.3, 68.0, 103.1, 114.8, 121.3, 124.5, 126.4, 128.3, 131.3, 132.9, 139.5, 145.6, 147.5, 148.0, 151.8, 163.0, 168.0; TOF MS (ES): m/z Calcd for C2oHi6N402+: 344.1273, Found: 344.1250. 实施例 12 探针 RHg4对汞离子选择性：
使用上述合成的化合物 RHg4 评价对汞离子的选择性。 将 5 /M 的化合物 RHg4加到 50倍过量的各种金属离子（汞离子为 15倍过量）的乙醇水溶液中（乙 醇 /水= 1/1, v/v), 测试结果显示于图 12中。 从图中可以看到， 探针 RHg4对汞 离子具有很高的选择性， 汞离子的加入产生很大的荧光和紫外的增强， 另外钠、 钾、钙、镁、铜等金属离子对检测没有干扰。所用仪器为荧光分光光度计， 型号： 9Z
'ξΖξΖ ςΡ :+ zCW¾8Z JOj po v z/m： (S3) SW JOI -8 S91 '9 ZSl 'Γ6Η 'ΖΖ'ίΠ L6 ]7il LZ9 %Z\ 'OS'LZl c0 PZl £Zl 'Γ80ΐ '8.εθΐ '0.86 '0.99 '9X1： S XHJQJ 'ZH勵 017) 麵 3Εΐ '(HI 'ZH8 = f 'P) ZV6 ' (HI 8 = f 'P) 208 '(HI 'ZH9I =f V)LVL '(HI 乙 '(HI 8 =f ?)L0 L m 'ui)W9 ΧϊίΖ 8
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91 6L0/010Z 13/I3d 1?08990/πθΖ OAV Found: 456.2536.
( 2 ) 中间体 2的合成
将中间体 3 (0.46 g， l.O mmol) 加入 lOO mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 40%乙二醛水溶液 （0.58g， 4.0 mmol) (过量)， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h，减压蒸去溶剂。硅胶柱色谱分离，洗脱剂为石油醚（bp 60 - 90 °C) /乙酸乙酯（v/v 5: 1 ) ,得到 0.38 g的黄色固体 2 (76%)。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.15(t, J = 16Hz, 12H), 3.31(m, J = 12Hz, 8H), 6.25(d, J = 8Hz, 2H), 6.45(m, J = 20Hz, 4H), 7.07(d, J = 8Hz, 1H), 7.45(m, J = 8Hz, 1H), 7.51(t, J = 16Hz, 2H), 8.02 (d, J = 8Hz, 1H) , 9.42 (d, J = 8Hz, 1H); 13C NMR (400MHz, CDCI3), δ: 12.6, 44.31, 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 123.98, 124.07, 126.58, 127.50: 128.62, 134.97, 141.22, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87, 192.49.; TOF MS (ES): m/z Calcd for C3oH32N403 +: 498.2631, Found: 498.2618.
( 3 ) 探针 RHg5的合成：
将中间体 2 (0.50 g， 1 mmol) 加入 100 mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 N-(4-氨基苯基)乙酰胺（0.6 g， 4 mmol) (过量)， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h，减压蒸去溶剂。硅胶柱色谱分离，洗脱剂为石油醚（bp 60 - 90 °C) /乙酸乙酯（v/v 5: l )，得到 0.46 g的黄色固体 RHg5 (73%) 。 1H NMR (400 MHz CDCI3) δ (ppm): 1.16 (t, J = 20Hz, 12H), 2.03 (s, 3H), 3.33 (m, J = 20Hz, 8H), 6.27 (d, J = 8Hz, 2H), 6.46 (s, 2H), 6.52 (d, J = 8Hz, 2H), 7.09 (s, 3H), 7.47 (m: 4H), 7.95 (d, J = 8Hz, 1H), 8.01 (d, J = 8Hz, 1H), 8.34 (d, J = 8Hz, 1H), 10.01 (s, 1H); 13C NMR (100MHz, CDC13), δ: 12.6, 22.9, 44.3, 68.1, 103.1, 109.9, 114.3, 122.9, 126.4, 128.3, 132.7, 136.9, 139.5, 144.6, 147.5, 151.8, 163.0, 168.9,； TOF MS (ES): m/z Calcd for C2oH16N402+: 344.1273, Found: 344.1250. 实施例 14 探针 RHg5对汞离子选择性：
使用上述合成的化合物 RHg5 评价对汞离子的选择性。 将 5 /M 的化合物 RHg5加到 50倍过量的各种金属离子（汞离子为 15倍过量）的乙醇水溶液中（乙 醇 /水= 1/1, v/v), 测试结果显示于图 13中。 从图中可以看到， 探针 RHg5对汞 离子具有很高的选择性， 汞离子的加入产生很大的荧光和紫外的增强， 另外钠、 钾、钙、镁、铜等金属离子对检测没有干扰。所用仪器为荧光分光光度计， 型号: LS 55。 实施例 15
探针 RHg6的合成:
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( 1 ) 中间体 3的合成
将罗丹明 B (1.2 g， 2.5 mmol)加入装有 30 ml乙醇的 100 ml 单口烧瓶中。 室 温下剧烈搅拌， 再量取 85%的水合肼 3 ml (过量） 。 滴加完毕后， 空气中回流 2 小时。溶液颜色从深紫色先变为浅棕色最后到几乎澄清。冷却到室温， 减压蒸去 乙醇。 然后加入 50 ml 盐酸 （1 M) ， 得到红色溶液； 搅拌同时加入 70 ml氢氧 化钠 （1 M) ， 至 pH达到 9 - 10之间， 出现大量沉淀。 过滤， 并用 15 ml水洗涤 滤饼 3次。真空干燥后，色谱柱分离得到 0.63 g目标产物，产率 55.3 %。 iH MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.15(t, 12H), 3.31(q, 8H), 3.60 (s, 2H), 6.25(d, J = 8Hz, 2H), 6.45(m, 4H), 7.07(d, J = 8Hz, 1H), 7.45(m, 1H), 7.47(d, J = 16Hz, 1H), 8.02 (d, J = 8Hz, 1H) , 9.42 (d, J = 8Hz, 1H); 13C NMR (400MHz, CDCI3), δ: 12.6, 44.5, 66.0, 98.0, 103.8, 108.1, 123.9, 124.0, 127.50, 128.62, 134.97, 147.22, 149.1, 152.6, 165.8; TOF MS (ES): m/z Calcd for C28H32N4O2 ： 456.2525, Found: 456.2536.
( 2 ) 中间体 2的合成
将中间体 3 (0.46 g， l.O mmol) 加入 lOO mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 40%乙二醛水溶液 （0.58 g， 4.0 mmol) (过量)， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h，减压蒸去溶剂。硅胶柱色谱分离，洗脱剂为石油醚（bp 60 - 90 °C) /乙酸乙酯（v/v 5: 1 ) ,得到 0.38 g的黄色固体 2 (76%)。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.15(t, J = 16Hz, 12H), 3.31(m, J = 12Hz, 8H), 6.25(d, J = 8Hz, 2H), 6.45(m, J = 20Hz, 4H), 7.07(d, J = 8Hz, 1H), 7.45(m, J = 8Hz, 1H), 7.51(t, J = 16Hz, 2H), 8.02 (d, J = 8Hz, 1H) , 9.42 (d, J = 8Hz, 1H); 13C NMR (400MHz, CDCI3), δ: 12.6, 44.31, 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 123.98, 124.07, 126.58, 127.50, 128.62, 134.97, 141.22, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87, 192.49.; TOF MS (ES): m/z Calcd for C3oH32N403 +: 498.2631, Found: 498.2618.
( 3 ) 探针 RHg6的合成：
将中间体 2 (0.50 g， 1 mmol) 加入 100 mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 （2-(2-(4-氨基苯氧基)乙氧基)乙醇） （0.79 g， 4 mmol) (过量)， 然后 在氮气保护下， 室温搅拌 2 h， 减压蒸去溶剂。 硅胶柱色谱分离， 洗脱剂为石油 醚（bp 60 - 90。C) /乙酸乙酯 (v/v 5: 1 )，得到 0.54 g的黄色固体 RHg6 ( 80%) 。 1H NMR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.16 (t, J = 20Hz, 12H), 3.33 (m, J = 20Hz, 8H), 6.27 (d, J = 8Hz, 2H), 6.46 (s, 2H), 6.52 (d, J = 8Hz, 2H), 7.10(d, J = 8Hz, 1H), 7.45(m, J = 8Hz, 1H), 7.48(t, 2H), 8.02 (d, J = 8Hz, 1H), 9.42 (d, J = 8Hz, 1H); 13C NMR (100MHz, CDC13), δ: 12.6, 44.3, 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 123.98, 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 141.22, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87, 192.49; TOF MS (ES): m/z Calcd for C22H16N403 +: 384.1222, Found: 384.1235.
实施例 16 探针 RHg6对汞离子选择性：
使用上述合成的化合物 RHg6 评价对汞离子的选择性。 将 5 /M 的化合物 RHg6加到 50倍过量的各种金属离子（汞离子为 15倍过量）的乙醇水溶液中（乙 醇 /水= 1/1, v/v), 测试结果显示于图 14中。 从图中可以看到， 探针 RHg6对汞 离子具有很高的选择性， 汞离子的加入产生很大的荧光和紫外的增强， 另外钠、 钾、钙、镁、铜等金属离子对检测没有干扰。所用仪器为荧光分光光度计， 型号: LS 55。 实施例 17 探针 RHg7的合成:
Figure imgf000032_0001
( 1 ) 中间体 5的合成
将罗丹明 3GB (1.16 g, 2.5 mmol)加入装有 30 ml乙醇的 100 ml 单口烧瓶中。 室温下剧烈搅拌， 再量取 85%的水合肼 3 ml (过量） 。 滴加完毕后， 空气中回 流 2小时。溶液颜色从深紫色先变为浅棕色最后到几乎澄清。冷却到室温， 减压 蒸去乙醇。 然后加入 50 ml 盐酸 （1 M) ， 得到红色溶液； 搅拌同时加入 70 ml 氢氧化钠 （1 M) ， 至 pH达到 9 - 10之间， 出现大量沉淀。 过滤， 并用 15 ml 水洗涤滤饼 3次。真空干燥后， 色谱柱分离得到 0.67 g目标产物， 产率 65 %。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.25 (t, 6H), 1.97 (s, 3H), 3.14 (t, 4H), 4.23 (s, 2H), 5.81 (s, 2H), 6.01 (s, 2H), 6.10(m, 1H), 6.27(s, 2H), 6.95 (d, J = 8Hz, 1H), 7.47 (d, J = 8Hz, lH),7.48(d, J = 8Hz, 1H), 7.85 (t, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 12.7, 19.8, 44.5, 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 109.9, 123.98: 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87; TOF MS (ES): m/z Calcd for C25H26N402+: 414.2056, Found: 414.2072.
(2) 中间体 4的合成
将中间体 5 (0.41 g， l.Ommol) 加入 lOOmL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 40%乙二醛水溶液 （0.58 g， 4.0mmol) (过量)， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h，减压蒸去溶剂。硅胶柱色谱分离，洗脱剂为石油醚（bp 60 - 90 °C) /乙酸乙酯（v/v5:l)，得到 0.42 g的黄色固体 4 (77%) 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.25 (t, 6H), 1.97 (s, 3H), 3.14 (t, 4H), 4.23 (s, 2H), 5.81 (s, 2H), 6.10(m, 2H), 6.22 (d, 2H), 6.27(s, 2H), 6.95 (d, J= 8Hz, 1H), 7.47 (d, J= 8Hz: lH),7.48(d, J = 8Hz, 1H), 7.85 (t, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 12.7,
19.8, 44.5, 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 109.9， 123.98, 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 149.21, 152.64, 152.87, 154.3, 165.87, 193.5; TOF MS (ES): m/z Calcd for C27H26N403 +: 454.2005, Found: 454.2014.
(3) 探针 RHg7的合成：
将中间体 4 (0.45 g， 1 mmol) 加入 100 mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和苯胺 （0.44 g， 4 mmol) (过量)， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h， 减压蒸去溶剂。硅胶柱色谱分离，洗脱剂为石油醚（bp 60 - 90 °C) /乙酸乙酯（v/v 5:1)，得到 0.42g的黄色固体 RHg7 (80%)。 1H NMR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.25 (t, 6H), 1.97 (s, 3H), 3.14 (t, 4H), 5.81 (s, 2H), 6.01 (s, 2H), 6.10(m, 1H), 6.27(s, 2H), 7.09 (m, 2H), 7.31 (m, 4H), 7.47 (m, 2H), 7.95 (d, J = 8Hz, 1H), 8.01 (d, J = 8Hz, 1H), 8.34 (d, J = 8Hz, 1H),; 13C NMR (100MHz, CDC13), δ:
12.9, 20.1, 44.9, 68.0, 103.1, 109.9, 114.8, 120.6, 122.3, 128.0, 130.1, 132.7, 139.5, 145.6, 147.5, 149.0, 151.8, 163.0, 168.0; TOF MS (ES): m/z Calcd for C2oHi6N402+: 344.1273, Found: 344.1250. 实施例 18 探针 RHg7对汞离子选择性：
使用上述合成的化合物 RHg7 评价对汞离子的选择性。 将 5 /M 的化合物 RHg7加到 50倍过量的各种金属离子（汞离子为 15倍过量）的乙醇水溶液中 (乙 醇 /水= 1/1, v/v), 测试结果显示于图 15中。 从图中可以看到， 探针 RHg7对汞 离子具有很高的选择性， 汞离子的加入产生很大的荧光和紫外的增强， 另外钠、 钾、钙、镁、铜等金属离子对检测没有干扰。所用仪器为荧光分光光度计， 型号: LS 55。 实施例 19 探针 RHg8的合成:
Figure imgf000034_0001
( 1 ) 中间体 5的合成
将罗丹明 3GB (1.16 g, 2.5 mmol)加入装有 30 ml乙醇的 100 ml 单口烧瓶中。 室温下剧烈搅拌， 再量取 85%的水合肼 3 ml (过量） 。 滴加完毕后， 空气中回 流 2小时。溶液颜色从深紫色先变为浅棕色最后到几乎澄清。冷却到室温， 减压 蒸去乙醇。 然后加入 50 ml 盐酸 （1 M) ， 得到红色溶液； 搅拌同时加入 70 ml 氢氧化钠 （1 M) ， 至 pH达到 9 - 10之间， 出现大量沉淀。 过滤， 并用 15 ml εε
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91 6L0/010Z 13/I3d t08990 OZ OAV 实施例 20 探针 RHg8对汞离子选择性：
使用上述合成的化合物 RHg8 评价对汞离子的选择性。 将 5 /M 的化合物 RHg8加到 50倍过量的各种金属离子（汞离子为 15倍过量）的乙醇水溶液中（乙 醇 /水= 1/1, v/v), 测试结果显示于图 16中。 从图中可以看到， 探针 RHg8对汞 离子具有很高的选择性， 汞离子的加入产生很大的荧光和紫外的增强， 另外钠、 钾、钙、镁、铜等金属离子对检测没有干扰。所用仪器为荧光分光光度计， 型号: LS 55。 实施例 21 探针 RHg9的合成:
Figure imgf000036_0001
( 1 ) 中间体 5的合成
将罗丹明 3GB (1.16 g, 2.5 mmol)加入装有 30 ml乙醇的 100 ml 单口烧瓶中。 室温下剧烈搅拌， 再量取 85%的水合肼 3 ml (过量） 。 滴加完毕后， 空气中回 流 2小时。溶液颜色从深紫色先变为浅棕色最后到几乎澄清。冷却到室温， 减压 蒸去乙醇。 然后加入 50 ml 盐酸 （1 M) ， 得到红色溶液； 搅拌同时加入 70 ml 氢氧化钠 （1 M) ， 至 pH达到 9 - 10之间， 出现大量沉淀。 过滤， 并用 15 ml 水洗涤滤饼 3次。真空干燥后， 色谱柱分离得到 0.67 g目标产物， 产率 65 %。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.25 (t, 6H), 1.97 (s, 3H), 3.14 (t, 4H), 4.23 (s, 2H), 5.81 (s, 2H), 6.01 (s, 2H), 6.10(m, 1H), 6.27(s, 2H), 6.95 (d, J = 8Hz, 1H), 7.47 (d, J = 8Hz, lH),7.48(d, J = 8Hz, 1H), 7.85 (t, 1H); 13C NMR (400MHz, CDCI3), δ: 12.7, 19.8, 44.5, 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 109.9, 123.98: 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87; TOF MS (ES): m/z Calcd for C25H26N402+: 414.2056, Found: 414.2072.
( 2 ) 中间体 4的合成
将中间体 5 (0.41 g， l.O mmol) 加入 lOO mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 40%乙二醛水溶液 （0.58 g， 4.0 mmol) (过量)， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h，减压蒸去溶剂。硅胶柱色谱分离，洗脱剂为石油醚（bp 60 - 90 °C) /乙酸乙酯（v/v 5: 1 ) ,得到 0.42 g的黄色固体 4 (77%)。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.25 (t, 6H), 1.97 (s, 3H), 3.14 (t, 4H), 4.23 (s, 2H), 5.81 (s, 2H), 6.10(m, 2H), 6.22 (d, 2H), 6.27(s, 2H), 6.95 (d, J = 8Hz, 1H), 7.47 (d, J = 8Hz: lH),7.48(d, J = 8Hz, 1H), 7.85 (t, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 12.7, 19.8, 44.5, 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 109.9， 123.98, 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 149.21, 152.64, 152.87, 154.3, 165.87, 193.5; TOF MS (ES): m/z Calcd for C27H26N403 +: 454.2005, Found: 454.2014.
( 3 ) 探针 RHg9的合成：
将中间体 4 (0.45 g， 1 mmol) 加入 100 mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 N-(4-氨基苯基)乙酰胺 （0.6 g， 4 mmol) (过量)， 然后在氮气保护 下， 室温搅拌 2 h，减压蒸去溶剂。硅胶柱色谱分离，洗脱剂为石油醚（bp 60 - 90 °C) /乙酸乙酯 （v/v 5: l )，得到 0.41 g的黄色固体 RHg9 (70%) 。 1H NMR (400 MHz CDCI3) δ (ppm): 1.25 (t, 6H), 1.97 (s, 3H), 2.03 (s, 3H), 3.14 (t, 4H), 5.81 (s, 2H), 6.01 (s, 2H), 6.10(m, 1H), 6.27(s, 2H), 7.09 (s, 3H), 7.47 (m, 4H), 7.95 (d, J = 8Hz, 1H), 8.01 (d, J = 8Hz, 1H), 8.34 (d, J = 8Hz, 1H), 10.01 (s, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 12.9, 20.1, 22.9, 44.9, 68.1, 103.1, 109.9, 114.3, 120.6, 122.9, 126.4, 128.3, 132.7, 136.9, 139.5, 144.6, 147.5, 151.8, 163.0, 168.9,； TOF MS (ES): m/z Calcd for C2oH16N402 : 344.1273, Found: 344.1250. 实施例 22 探针 RHg9对汞离子选择性：
使用上述合成的化合物 RHg9 评价对汞离子的选择性。 将 5 /M 的化合物 RHg9加到 50倍过量的各种金属离子（汞离子为 15倍过量）的乙醇水溶液中（乙 醇 /水= 1/1, v/v), 测试结果显示于图 17中。 从图中可以看到， 探针 RHg9对汞 离子具有很高的选择性， 汞离子的加入产生很大的荧光和紫外的增强， 另外钠、 钾、钙、镁、铜等金属离子对检测没有干扰。所用仪器为荧光分光光度计， 型号: LS 55。 实施例 23
Figure imgf000038_0001
( 1 ) 中间体 5的合成
将罗丹明 3GB (1.16 g, 2.5 mmol)加入装有 30 ml乙醇的 100 ml 单口烧瓶中。 室温下剧烈搅拌， 再量取 85%的水合肼 3 ml (过量） 。 滴加完毕后， 空气中回 流 2小时。溶液颜色从深紫色先变为浅棕色最后到几乎澄清。冷却到室温， 减压 蒸去乙醇。 然后加入 50 ml 盐酸 （1 M) ， 得到红色溶液； 搅拌同时加入 70 ml 氢氧化钠 （1 M) ， 至 pH达到 9 - 10之间， 出现大量沉淀。 过滤， 并用 15 ml 水洗涤滤饼 3次。真空干燥后， 色谱柱分离得到 0.67 g目标产物， 产率 65 %。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.25 (t, 6H), 1.97 (s, 3H), 3. 14 (t, 4H), 4.23 (s, 2H), 5.81 (s, 2H), 6.01 (s, 2H), 6. 10(m, 1H), 6.27(s, 2H), 6.95 (d, J = 8Hz, 1H), 7.47 (d, J = 8Hz, lH),7.48(d, J = 8Hz, 1H), 7.85 (t, 1H); 13C NMR (400MHz, CDCI3), δ: 12.7, 19.8, 44.5, 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 109.9, 123.98: 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87; TOF MS (ES): m/z Calcd for C25H26N402+: 414.2056, Found: 414.2072.
( 2 ) 中间体 4的合成
将中间体 5 ( 0.41 g， l .O mmol) 加入 lOO mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 40%乙二醛水溶液 （0.58 g， 4.0 mmol) (过量)， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h，减压蒸去溶剂。硅胶柱色谱分离，洗脱剂为石油醚（bp 60 - 90 °C) /乙酸乙酯（v/v 5: 1 ) ,得到 0.42 g的黄色固体 4 ( 77%)。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.25 (t, 6H), 1.97 (s, 3H), 3. 14 (t, 4H), 4.23 (s, 2H), 5.81 (s, 2H), 6. 10(m, 2H), 6.22 (d, 2H), 6.27(s, 2H), 6.95 (d, J = 8Hz, 1H), 7.47 (d, J = 8Hz: lH),7.48(d, J = 8Hz, 1H), 7.85 (t, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 12.7, 19.8, 44.5, 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 109.9， 123.98, 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 149.21, 152.64, 152.87, 154.3, 165.87, 193.5; TOF MS (ES): m/z Calcd for C27H26N403 +: 454.2005, Found: 454.2014.
( 3 ) 探针 RHglO的合成：
将中间体 4 ( 0.45 g， 1 mmol) 加入 100 mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 N-苯基对苯二胺（4-Aminodiphenylamine) ( 0.74 g， 4 mmol) (过量）， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h， 减压蒸去溶剂。 硅胶柱色谱分离， 洗脱剂为 石油醚（bp 60 - 90 °C)/乙酸乙酉旨（v/v 5: 1 ),得到 0.52 g的黄色固体 RHglO( 84%)。 1H NMR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.25 (t, 6H), 1.97 (s, 3H), 3. 14 (t, 4H), 5.81 (s, 2H), 6.01 (s, 2H), 6. 10(m, 1H), 6.27(s, 2H), 7.09 (m, 4H), 7.3 1 (m, 4H), 7.47 (m, 2H), 7.95 (d, J = 8Hz, 1H), 8.01 (d, J = 8Hz, 1H), 8.34 (d, J = 8Hz, 1H), 9.77 (s, 1H); 13C NMR (100MHz, CDC13), δ: 12.9, 20. 1 , 44.6, 68.0, 103丄 109.9, 1 14.8, 1 18.3, 119.1, 120.4, 123.2, 126.4, 128.3, 129.7, 131.3, 132.7, 138.0, 138.5, 139.5, 145.6, 147.5, 151.7, 163.0, 168.0,； TOF MS (ES): m/z Calcd for C2oHi6N402+: 344.1273, Found: 344.1250. 实施例 24 探针 RHglO对汞离子选择性：
使用上述合成的化合物 RHglO评价对汞离子的选择性。 将 5 /M 的化合物 RHglO加到 50倍过量的各种金属离子（汞离子为 15倍过量）的乙醇水溶液中（乙 醇 /水 = 1/1, v/v)， 测试结果显示于图 18中。 从图中可以看到， 探针 RHglO对汞 离子具有很高的选择性， 汞离子的加入产生很大的荧光和紫外的增强， 另外钠、 钾、钙、镁、铜等金属离子对检测没有干扰。所用仪器为荧光分光光度计， 型号: LS 55。 实施例 25 探针 RHgll的合成:
Figure imgf000040_0001
( 1 ) 中间体 5的合成 将罗丹明 3GB (1.16 g, 2.5 mmol)加入装有 30 ml乙醇的 100 ml 单口烧瓶中。 室温下剧烈搅拌， 再量取 85%的水合肼 3 ml (过量） 。 滴加完毕后， 空气中回 流 2小时。溶液颜色从深紫色先变为浅棕色最后到几乎澄清。冷却到室温， 减压 蒸去乙醇。 然后加入 50 ml 盐酸 （1 M) ， 得到红色溶液； 搅拌同时加入 70 ml 氢氧化钠 （1 M) ， 至 pH达到 9 - 10之间， 出现大量沉淀。 过滤， 并用 15 ml 水洗涤滤饼 3次。真空干燥后， 色谱柱分离得到 0.67 g目标产物， 产率 65 %。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.25 (t, 6H), 1.97 (s, 3H), 3.14 (t, 4H), 4.23 (s, 2H), 5.81 (s, 2H), 6.01 (s, 2H), 6.10(m, 1H), 6.27(s, 2H), 6.95 (d, J = 8Hz, 1H), 7.47 (d, J = 8Hz, lH),7.48(d, J = 8Hz, 1H), 7.85 (t, 1H); 13C NMR (400MHz, CDCI3), δ: 12.7, 19.8, 44.5, 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 109.9, 123.98: 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87; TOF MS (ES): m/z Calcd for C25H26N402+: 414.2056, Found: 414.2072.
( 2 ) 中间体 4的合成
将中间体 5 (0.41 g， 1.0 mmol) 加入 100 mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 40%乙二醛水溶液 （0.58 g， 4.0 mmol) (过量)， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h，减压蒸去溶剂。硅胶柱色谱分离，洗脱剂为石油醚（bp 60 - 90 °C) /乙酸乙酯（v/v 5: 1 ) ,得到 0.42 g的黄色固体 4 (77%)。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.25 (t, 6H), 1.97 (s, 3H), 3.14 (t, 4H), 4.23 (s, 2H), 5.81 (s, 2H), 6.10(m, 2H), 6.22 (d, 2H), 6.27(s, 2H), 6.95 (d, J = 8Hz, 1H), 7.47 (d, J = 8Hz: lH),7.48(d, J = 8Hz, 1H), 7.85 (t, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 12.7, 19.8, 44.5, 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 109.9， 123.98, 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 149.21, 152.64, 152.87, 154.3, 165.87, 193.5; TOF MS (ES): m/z Calcd for C27H26N403 +: 454.2005, Found: 454.2014.
( 3 ) 探针 RHgll的合成：
将中间体 4 (0.45 g， 1 mmol) 加入 100 mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和对氨基苯乙酮 ( 4- Aminoacetophenone ) (0.54 g， 4 mmol) (过量）， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h， 减压蒸去溶剂。 硅胶柱色谱分离， 洗脱剂为 石油醚（bp 60 - 90。C)/乙酸乙酉旨（v/v 5: 1 ),得到 0.43 g的黄色固体 RHgll (75%)。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.25 (t, 6H), 1.97 (s, 3H), 2.55 (s, 3H), 3.14 (t, 4H), 5.81 (s, 2H), 6.01 (s, 2H), 6.10(m, 1H), 6.27(s, 2H), 7.09 (d, J = 8Hz, 1H), 7.47 (m, 4H), 7.95 (m, 3H), 8.01 (d, J = 8Hz, 1H), 8.34 (d, J = 8Hz, 1H)，; 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 12.9, 20.1, 29.3, 44.6, 68.0, 103.1, 109.9, 114.8, 120.9, 122.2, 126.4, 128.0, 128.3, 130.1, 132.7, 135.2, 139.5, 145.6, 147.5, 151.8, 153.4, 163.0, 168.0, 199.8,； TOF MS (ES): m/z Calcd for C2oH16N402 +: 344.1273 Found: 344.1250. 实施例 26 探针 RHgll对汞离子选择性：
使用上述合成的化合物 RHgll评价对汞离子的选择性。 将 5 /M 的化合物 RHgll加到 50倍过量的各种金属离子（汞离子为 15倍过量）的乙醇水溶液中（乙 醇 /水 = 1/1, v/v)， 测试结果显示于图 19中。 从图中可以看到， 探针 RHgll对汞 离子具有很高的选择性， 汞离子的加入产生很大的荧光和紫外的增强， 另外钠、 钾、钙、镁、铜等金属离子对检测没有干扰。所用仪器为荧光分光光度计， 型号: LS 55。 实施例 27 探针 RHgl2的合成:
Figure imgf000043_0001
( 1 ) 中间体 5的合成
将罗丹明 3GB (1.16 g, 2.5 mmol)加入装有 30 ml乙醇的 100 ml 单口烧瓶中。 室温下剧烈搅拌， 再量取 85%的水合肼 3 ml (过量） 。 滴加完毕后， 空气中回 流 2小时。溶液颜色从深紫色先变为浅棕色最后到几乎澄清。冷却到室温， 减压 蒸去乙醇。 然后加入 50 ml 盐酸 （1 M) ， 得到红色溶液； 搅拌同时加入 70 ml 氢氧化钠 （1 M) ， 至 pH达到 9 - 10之间， 出现大量沉淀。 过滤， 并用 15 ml 水洗涤滤饼 3次。真空干燥后， 色谱柱分离得到 0.67 g目标产物， 产率 65 %。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.25 (t, 6H), 1.97 (s, 3H), 3.14 (t, 4H), 4.23 (s, 2H), 5.81 (s, 2H), 6.01 (s, 2H), 6.10(m, 1H), 6.27(s, 2H), 6.95 (d, J = 8Hz, 1H), 7.47 (d, J = 8Hz, lH),7.48(d, J = 8Hz, 1H), 7.85 (t, 1H); 13C NMR (400MHz, CDCI3), δ: 12.7, 19.8, 44.5, 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 109.9, 123.98: 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87; TOF MS (ES): m/z Calcd for C25H26N402+: 414.2056, Found: 414.2072.
( 2 ) 中间体 4的合成
将中间体 5 (0.41 g， 1.0 mmol) 加入 100 mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 40%乙二醛水溶液 （0.58 g， 4.0 mmol) (过量)， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h，减压蒸去溶剂。硅胶柱色谱分离，洗脱剂为石油醚（bp 60 - 90 °C) /乙酸乙酯（v/v 5: 1 ) ,得到 0.42 g的黄色固体 4 (77%)。 1H MR (400 MHz CDC13) el um^
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Figure imgf000045_0001
( 1 ) 中间体 7的合成
将罗丹明 6G (1.2 g， 2.5 mmol)加入装有 30ml乙醇的 100 ml 单口烧瓶中。 室 温下剧烈搅拌， 再量取 85%的水合肼 3 ml (过量） 。 滴加完毕后， 空气中回流 2 小时。溶液颜色从深紫色先变为浅棕色最后到几乎澄清。冷却到室温， 减压蒸去 乙醇。 然后加入 50 ml 盐酸 （1 M) ， 得到红色溶液； 搅拌同时加入 70 ml氢氧 化钠 （ 1 M) ， 至 pH达到 9 - 10之间， 出现大量沉淀。 过滤， 并用 15 ml水洗涤 滤饼 3次。 真空干燥后， 色谱柱分离得到 0.64 g目标产物， 产率 60 %。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1 .21 (t, 6H), 1.87 (s, 6H), 3. 14 (t, 4H), 4.23 (s, 2H), 5.01 (s, 1H), 6. 10(s, 2H), 6.27(s, 2H), 6.95 (d, J = 8Hz, 1H), 7.47 (d, J = 8Hz, lH),7.48(d, J = 8Hz, 1H), 7.85 (t, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 12.7, 19.8, 44.5, 66.04, 98.09， 103.78, 108.17, 123.98, 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87; TOF MS (ES): m/z Calcd for C26H28N402 +: 428.2212, Found. 428.2234.
( 2 ) 中间体 6的合成
将中间体 7 ( 0.43 g， 1.0 mmol) 加入 100 mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 40%乙二醛水溶液 （0.58 g， 4.0 mmol) (过量)， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h，减压蒸去溶剂。硅胶柱色谱分离，洗脱剂为石油醚（bp 60 - 90 °C) /乙酸乙酯（v/v 5: 1 )，得到 0.33 g的黄色固体 6 ( 70% )。 1H NMR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.21 (t, 6H), 1.87 (s, 6H), 3.14 (t, 4H), 5.01 (s, 1H), 6.10(s, 2H), 6.27(s, 2H), 6.95 (d, J = 8Hz, 1H), 7.47 (d, J = 8Hz, 1H), 7.45(m, 1H), 7.48(d, J = 8Hz, 1H), 7.85 (t, 1H), 9.42 (d, J = 8Hz, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 12.7, 19.8, 44.5, 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 123.98, 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87; TOF MS (ES): m/z Calcd for C28H28N403+: 468.2161, Found: 468.2178.
( 3 ) 探针 RHg13的合成：
将中间体 6 (0.47 g， 1 mmol) 加入 100 mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 4-甲氧基苯胺 （0.49 g， 4 mmol) (；过量)， 然后在氮气保护下， 室温 搅拌 2 h， 减压蒸去溶剂。 硅胶柱色谱分离， 洗脱剂为石油醚 （bp 60 - 90 °C) I 乙酸乙酯（v/v 5: l )，得到 0.51 g的黄色固体 RHgl3 ( 89%) 。 1H NMR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.21 (t, 6H), 1.87 (s, 6H), 3.14 (t, 4H), 3.77 (s, 3H), 4.23 (s, 2H), 5.01 (s, 1H), 6.10(s, 2H), 6.27(s, 2H), 7.09 (m, 3H), 7.20 (d, J = 8Hz, 2H), 7.47 (m, 2H), 7.95 (d, J = 8Hz, 1H), 8.01 (d, J = 8Hz, 1H), 8.34 (d, J = 8Hz, 1H)，； 13C NMR (100MHz, CDC13), δ: 12.7, 19.8, 44.5, 55.8, 68.0, 100.0, 115.6, 119.9, 123.3, 128.7, 132.7, 139.5, 141.3, 142.6, 147.5, 159.1, 163.0, 168.0; TOF MS (ES): m/z Calcd for C20H16N4O2 +: 344.1273, Found: 344.1250. 实施例 30 探针 RHg13对汞离子选择性：
使用上述合成的化合物 RHg13评价对汞离子的选择性。 将 5 /M 的化合物 RHgl3加到 50倍过量的各种金属离子（汞离子为 15倍过量）的乙醇水溶液中（乙 醇 /水 = 1/1, v/v)， 测试结果显示于图 21中。 从图中可以看到， 探针 RHgl3对汞 离子具有很高的选择性， 汞离子的加入产生很大的荧光和紫外的增强， 另外钠、 钾、钙、镁、铜等金属离子对检测没有干扰。所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。
实施例 31 探针 RHgl4的合成:
Figure imgf000047_0001
( 1 ) 中间体 7的合成
将罗丹明 6G (1.2 g， 2.5 mmol)加入装有 30ml乙醇的 100 ml 单口烧瓶中。 室 温下剧烈搅拌， 再量取 85%的水合肼 3 ml (过量） 。 滴加完毕后， 空气中回流 2 小时。溶液颜色从深紫色先变为浅棕色最后到几乎澄清。冷却到室温， 减压蒸去 乙醇。 然后加入 50 ml 盐酸 （1 M) ， 得到红色溶液； 搅拌同时加入 70 ml氢氧 化钠 （1 M) ， 至 pH达到 9 - 10之间， 出现大量沉淀。 过滤， 并用 15 ml水洗涤 滤饼 3次。 真空干燥后， 色谱柱分离得到 0.64 g目标产物， 产率 60 %。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.21 (t, 6H), 1.87 (s, 6H), 3. 14 (t, 4H), 4.23 (s, 2H), 5.01 (s, 1H), 6. 10(s, 2H), 6.27(s, 2H), 6.95 (d, J = 8Hz, 1H), 7.47 (d, J = 8Hz, lH),7.48(d, J = 8Hz, 1H), 7.85 (t, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 12.7, 19.8, 44.5, 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 123.98, 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87; TOF MS (ES): m/z Calcd for C26H28N402+: 428.2212, Found: 428.2234.
( 2 ) 中间体 6的合成
将中间体 7 ( 0.43 g， 1.0 mmol) 加入 100 mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 40%乙二醛水溶液 （0.58 g， 4.0 mmol) (过量)， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h，减压蒸去溶剂。硅胶柱色谱分离，洗脱剂为石油醚（bp 60 - 90 °C) /乙酸乙酯（v/v 5: 1 ) ,得到 0.33 g的黄色固体 6 (70%)。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.21 (t, 6H), 1.87 (s, 6H), 3.14 (t, 4H), 5.01 (s, 1H), 6.10(s, 2H), 6.27(s, 2H), 6.95 (d, J = 8Hz, 1H), 7.47 (d, J = 8Hz, 1H), 7.45(m, 1H), 7.48(d, J = 8Hz, 1H), 7.85 (t, 1H), 9.42 (d, J = 8Hz, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 12.7, 19.8, 44.5, 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 123.98, 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87; TOF MS (ES): m/z Calcd for C28H28N403+: 468.2161, Found: 468.2178.
( 3 ) 探针 RHg14的合成：
将中间体 6 (0.47 g， 1 mmol) 加入 100 mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 4-氯甲基苯胺 （0.56 g， 4 mmol) (；过量)， 然后在氮气保护下， 室温 搅拌 2 h， 减压蒸去溶剂。 硅胶柱色谱分离， 洗脱剂为石油醚 （bp 60 - 90 °C) I 乙酸乙酯（v/v 5: 1 )，得到 0.49 g的黄色固体 RHgl4 ( 83%) 。 1H NMR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.21 (t, 6H), 1.87 (s, 6H), 3.14 (t, 4H), 4.23 (s, 2H), 4.64 (s, 2H), 5.01 (s, 1H), 6.10(s, 2H), 6.27(s, 2H), 7.09 (d, J = 8Hz, 1H), 7.47 (m, 6H), 7.95 (d, J = 8Hz, 1H), 8.01 (d, J = 8Hz, 1H), 8.34 (d, J = 8Hz, 1H)，； 13C NMR (400MHz, CDCI3), δ: 12.7, 19.8, 44.5, 46.3, 68.0, 103.1, 109.9, 114.8, 122.5, 126.4, 128.3, 129.9, 132.3, 136.3, 142.6, 148.8, 149.0, 163.0; TOF MS (ES): m/z Calcd for C20H16N4O2 +: 344.1273, Found: 344.1250. 实施例 32 探针 RHg14对汞离子选择性：
使用上述合成的化合物 RHg14评价对汞离子的选择性。 将 5 /M 的化合物 RHgl4加到 50倍过量的各种金属离子（汞离子为 15倍过量）的乙醇水溶液中（乙 醇 /水 = 1/1, v/v)， 测试结果显示于图 22中。 从图中可以看到， 探针 RHgl4对汞 离子具有很高的选择性， 汞离子的加入产生很大的荧光和紫外的增强， 另外钠、 钾、钙、镁、铜等金属离子对检测没有干扰。所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。 实施例 33 探针 RHgl5的合成:
Figure imgf000049_0001
( 1 ) 中间体 7的合成
将罗丹明 6G (1.2 g， 2.5 mmol)加入装有 30ml乙醇的 100 ml 单口烧瓶中。 室 温下剧烈搅拌， 再量取 85%的水合肼 3 ml (过量） 。 滴加完毕后， 空气中回流 2 小时。溶液颜色从深紫色先变为浅棕色最后到几乎澄清。冷却到室温， 减压蒸去 乙醇。 然后加入 50 ml 盐酸 （1 M) ， 得到红色溶液； 搅拌同时加入 70 ml氢氧 化钠 （1 M) ， 至 pH达到 9 - 10之间， 出现大量沉淀。 过滤， 并用 15 ml水洗涤 滤饼 3次。 真空干燥后， 色谱柱分离得到 0.64 g目标产物， 产率 60%。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.21 (t, 6H), 1.87 (s, 6H), 3.14 (t, 4H), 4.23 (s, 2H), 5.01 (s, 1H), 6.10(s, 2H), 6.27(s, 2H), 6.95 (d, J = 8Hz, 1H), 7.47 (d, J = 8Hz, lH),7.48(d, J = 8Hz, 1H), 7.85 (t, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 12.7, 19.8, 44.5, 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 123.98, 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87; TOF MS (ES): m/z Calcd for C26H28N402+: 428.2212, Found: 428.2234.
( 2 ) 中间体 6的合成 将中间体 7 (0.43 g， l.O mmol) 加入 lOO mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 40%乙二醛水溶液 （0.58 g， 4.0 mmol) (过量)， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h，减压蒸去溶剂。硅胶柱色谱分离，洗脱剂为石油醚（bp 60 - 90 °C) /乙酸乙酯（v/v 5: 1 ) ,得到 0.33 g的黄色固体 6 (70%)。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.21 (t, 6H), 1.87 (s, 6H), 3.14 (t, 4H), 5.01 (s, 1H), 6.10(s, 2H), 6.27(s, 2H), 6.95 (d, J = 8Hz, 1H), 7.47 (d, J = 8Hz, 1H), 7.45(m, 1H), 7.48(d, J = 8Hz, 1H), 7.85 (t, 1H), 9.42 (d, J = 8Hz, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 12.7, 19.8, 44.5, 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 123.98, 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87; TOF MS (ES): m/z Calcd for C28H28N403+: 468.2161, Found: 468.2178.
( 3 ) 探针 RHg15的合成：
将中间体 6 (0.47 g， 1 mmol) 加入 100 mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 4-氨基苯甲酸 （4-aminobenzoic acid) (0.55 g， 4 mmol) (过量）， 然 后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h， 减压蒸去溶剂。 硅胶柱色谱分离， 洗脱剂为石 油醚 (bp 60 - 90。C) /乙酸乙酯 (v/v 5: 1 ) ,得到 0.47g的黄色固体 RHgl5 ( 80%)。 1H NMR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.21 (t, 6H), 1.87 (s, 6H), 3.14 (t, 4H), 4.23 (s, 2H), 5.01 (s, 1H), 6.10(s, 2H), 6.27(s, 2H), 7.09 (d, J = 8Hz, 1H), 7.47 (m, 4H), 7.95 (d, J = 8Hz, 1H), 8.01 (d, J = 8Hz, 1H), 8.18 (d, J = 8Hz, 2H), 8.34 (d, J = 8Hz, 1H), 12.79 (s, 1H); 13C NMR (100MHz, CDC13), δ: 12.7, 19.8, 44.5, 68.0, 100.1， 1 14.8, 1 19.9, 122.2, 126.4, 128.7, 131.6, 139.5, 142.6, 147.5 148.8, 154.2, 163.0, 168.0, 169.3,； TOF MS (ES): m/z Calcd for C2oH16N402 +: 344.1273, Found: 344.1250. 实施例 34 探针 RHg15对汞离子选择性：
使用上述合成的化合物 RHg15评价对汞离子的选择性。 将 5 /M 的化合物 RHgl5加到 50倍过量的各种金属离子（汞离子为 15倍过量）的乙醇水溶液中（乙 醇 /水 = 1/1, v/v)， 测试结果显示于图 23中。 从图中可以看到， 探针 RHgl5对汞 离子具有很高的选择性， 汞离子的加入产生很大的荧光和紫外的增强， 另外钠、 钾、钙、镁、铜等金属离子对检测没有干扰。所用仪器为荧光分光光度计， 型号: LS 55。 实施例 35 探针 RHgl6的合成:
Figure imgf000051_0001
( 1 ) 中间体 7的合成
将罗丹明 6G (1.2 g， 2.5 mmol)加入装有 30ml乙醇的 100 ml 单口烧瓶中。 室 温下剧烈搅拌， 再量取 85%的水合肼 3 ml (过量） 。 滴加完毕后， 空气中回流 2 小时。溶液颜色从深紫色先变为浅棕色最后到几乎澄清。冷却到室温， 减压蒸去 乙醇。 然后加入 50 ml 盐酸 （1 M) ， 得到红色溶液； 搅拌同时加入 70 ml氢氧 化钠 （1 M) ， 至 pH达到 9 - 10之间， 出现大量沉淀。 过滤， 并用 15 ml水洗涤 滤饼 3次。 真空干燥后， 色谱柱分离得到 0.64 g目标产物， 产率 60%。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.21 (t, 6H), 1.87 (s, 6H), 3.14 (t, 4H), 4.23 (s, 2H), 5.01 (s, 1H), 6.10(s, 2H), 6.27(s, 2H), 6.95 (d, J = 8Hz, 1H), 7.47 (d, J = 8Hz, lH),7.48(d, J = 8Hz, 1H), 7.85 (t, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 12.7, 19.8, 44.5, 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 123.98, 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87; TOF MS (ES): m/z Calcd for C26H28N402 ： 428.2212, Found: 428.2234.
( 2 ) 中间体 6的合成
将中间体 7 (0.43 g， l.O mmol) 加入 lOO mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 40%乙二醛水溶液 （0.58 g， 4.0 mmol) (过量)， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h，减压蒸去溶剂。硅胶柱色谱分离，洗脱剂为石油醚（bp 60 - 90 °C) /乙酸乙酯（v/v 5: 1 ) ,得到 0.33 g的黄色固体 6 (70%)。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.21 (t, 6H), 1.87 (s, 6H), 3.14 (t, 4H), 5.01 (s, 1H), 6.10(s, 2H), 6.27(s, 2H), 6.95 (d, J = 8Hz, 1H), 7.47 (d, J = 8Hz, 1H), 7.45(m, 1H), 7.48(d, J = 8Hz, 1H), 7.85 (t, 1H), 9.42 (d, J = 8Hz, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 12.7, 19.8, 44.5, 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 123.98, 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87; TOF MS (ES): m/z Calcd for C28H28N403+: 468.2161, Found: 468.2178.
( 3 ) 探针 RHg16的合成：
将中间体 6 (0.47 g， 1 mmol) 加入 100 mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和邻联甲苯胺 （o-Tolidine) (0.85 g， 4 mmol) (过量)， 然后在氮气保 护下， 室温搅拌 2 h， 减压蒸去溶剂。 硅胶柱色谱分离， 洗脱剂为石油醚 （bp 60 - 90。C) /乙酸乙酯 （v/v 5: 1 )，得到 0.49g的黄色固体 RHgl6 (78%) 。 1H NMR (400 MHz CDCI3) δ (ppm): 1.21 (t, 6H), 1.87 (s, 6H), 3.14 (t, 4H), 4.23 (s, 2H), 5.01 (s, 1H), 6.10(s, 2H), 6.27(s, 2H), 7.09 (d, J = 8Hz, 1H), 7.30 (d, J = 8Hz, 2H), 7.47 (m, 6H), 7.95 (d, J = 8Hz, 1H), 8.01 (d, J = 8Hz, 1H), 8.34 (d, J = 8Hz, 1H),; 13C NMR (100MHz, CDC13), δ: 12.7, 19.8, 44.5, 68.0, 100.1, 1 14.8: 1 16.8, 1 19.9, 122.8, 126.4, 128.7, 129.2, 132.7, 134.9, 139.5, 142.6, 147.3, 148.8, 163.0, 168.0； TOF MS (ES): m/z Calcd for C2oH16N402 +: 344.1273, Found: 344.1250. 实施例 36 探针 RHg16对汞离子选择性：
使用上述合成的化合物 RHg16评价对汞离子的选择性。 将 5 /M 的化合物 RHgl6加到 50倍过量的各种金属离子（汞离子为 15倍过量）的乙醇水溶液中（乙 醇 /水 = 1/1, v/v)， 测试结果显示于图 24中。 从图中可以看到， 探针 RHgl6对汞 离子具有很高的选择性， 汞离子的加入产生很大的荧光和紫外的增强， 另外钠、 钾、钙、镁、铜等金属离子对检测没有干扰。所用仪器为荧光分光光度计， 型号: LS 55。 实施例 37 探针 RHgl7的合成:
Figure imgf000053_0001
( 1 ) 中间体 7的合成
将罗丹明 6G (1.2 g， 2.5 mmol)加入装有 30ml乙醇的 100 ml 单口烧瓶中。 室 温下剧烈搅拌， 再量取 85%的水合肼 3 ml (过量） 。 滴加完毕后， 空气中回流 2 小时。溶液颜色从深紫色先变为浅棕色最后到几乎澄清。冷却到室温， 减压蒸去 乙醇。 然后加入 50 ml 盐酸 （1 M) ， 得到红色溶液； 搅拌同时加入 70 ml氢氧 化钠 （1 M) ， 至 pH达到 9 - 10之间， 出现大量沉淀。 过滤， 并用 15 ml水洗涤 滤饼 3次。 真空干燥后， 色谱柱分离得到 0.64 g目标产物， 产率 60%。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.21 (t, 6H), 1.87 (s, 6H), 3.14 (t, 4H), 4.23 (s, 2H), 5.01 (s, 1H), 6.10(s, 2H), 6.27(s, 2H), 6.95 (d, J = 8Hz, 1H), 7.47 (d, J = 8Hz, lH),7.48(d, J = 8Hz, 1H), 7.85 (t, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 12.7, 19.8, 44.5, 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 123.98, 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87; TOF MS (ES): m/z Calcd for C26H28N402+: 428.2212, Found: 428.2234.
( 2 ) 中间体 6的合成
将中间体 7 (0.43 g， l.O mmol) 加入 lOO mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 40%乙二醛水溶液 （0.58 g， 4.0 mmol) (过量)， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h，减压蒸去溶剂。硅胶柱色谱分离，洗脱剂为石油醚（bp 60 - 90 °C) /乙酸乙酯（v/v 5: 1 ) ,得到 0.33 g的黄色固体 6 (70%)。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.21 (t, 6H), 1.87 (s, 6H), 3.14 (t, 4H), 5.01 (s, 1H), 6.10(s, 2H), 6.27(s, 2H), 6.95 (d, J = 8Hz, 1H), 7.47 (d, J = 8Hz, 1H), 7.45(m, 1H), 7.48(d, J = 8Hz, 1H), 7.85 (t, 1H), 9.42 (d, J = 8Hz, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 12.7, 19.8, 44.5, 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 123.98, 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87; TOF MS (ES): m/z Calcd for C28H28N403+: 468.2161, Found: 468.2178.
( 3 ) 探针 RHg17的合成：
将中间体 6 (0.47 g， 1 mmol) 加入 100 mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 N-苯基对苯二胺（4-Aminodiphenylamine) (0.74 g， 4 mmol) (过量）， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h， 减压蒸去溶剂。 硅胶柱色谱分离， 洗脱剂为 石油醚（bp 60 - 90 °C)/乙酸乙酉旨（v/v 5: 1 ),得到 0.53g的黄色固体 RHgl7 ( 83%)。 1H NMR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.21 (t, 6H), 1.87 (s, 6H), 3.14 (t, 4H), 4.23 (s, 2H), 5.01 (s, 1H), 6.10(s, 2H), 6.27(s, 2H), 7.09 (m, 4H), 7.31 (m, 4H), 7.47 (m, 2H), 7.95 (d, J = 8Hz, 1H), 8.01 (d, J = 8Hz, 1H), 8.34 (d, J = 8Hz, 1H), 9.77 (s, 1H); 13C NMR (100MHz, CDC13), δ: 12.7, 19.8, 44.5, 68.0, 100.1, 1 14.8, 1 19.9, 1 18.3, 119.1, 120.4, 123.2, 126.4, 128.3, 129.7, 131.3, 132.7, 138.0, 138.5, 139.5, 142.6, 147.5, 148.7, 163.0, 168.0,； TOF MS (ES): m/z Calcd for C2oHi6N402+: 344.1273, Found: 344.1250. 实施例 38 探针 RHg17对汞离子选择性：
使用上述合成的化合物 RHg17评价对汞离子的选择性。 将 5 /M 的化合物 RHgl7加到 50倍过量的各种金属离子（汞离子为 15倍过量）的乙醇水溶液中（乙 醇 /水 = 1/1, v/v)， 测试结果显示于图 25中。 从图中可以看到， 探针 RHgl7对汞 离子具有很高的选择性， 汞离子的加入产生很大的荧光和紫外的增强， 另外钠、 钾、钙、镁、铜等金属离子对检测没有干扰。所用仪器为荧光分光光度计， 型号: LS 55。 实施例 39 探针 RHgl8的合成:
Figure imgf000055_0001
( 1 ) 中间体 9的合成
将罗丹明 3GO (1.1 g， 2.5 mmol)加入装有 30 ml乙醇的 100 ml 单口烧瓶中。 室温下剧烈搅拌， 再量取 85%的水合肼 3 ml (过量） 。 滴加完毕后， 空气中回 流 2小时。溶液颜色从深紫色先变为浅棕色最后到几乎澄清。冷却到室温， 减压 蒸去乙醇。 然后加入 50 ml 盐酸 （1 M) ， 得到红色溶液； 搅拌同时加入 70 ml 氢氧化钠 （1 M) ， 至 pH达到 9 - 10之间， 出现大量沉淀。 过滤， 并用 15 ml 水洗涤滤饼 3次。真空干燥后， 色谱柱分离得到 0.65 g目标产物， 产率 65%。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.18 (t, 6H), 3.35 (q, 4H), 3.62 (s, 2H), 5.85(s, 4H), 6.14(d, J = 8Hz, 2H), 6.25(m, 4H), 7.10(d, J = 8Hz, 1H), 7.48(t, 2H), 8.02 (d, J= 8Hz, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 12.7, 44.5, 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 123.98, 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87; TOF MS (ES): m/z Calcd for C24H24N402 +: 400.1899, Found: 400.1886.
(2) 中间体 8的合成
将中间体 9 (0.40 g， l.Ommol) 加入 lOOmL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 40%乙二醛水溶液 （0.58 g， 4.0mmol) (过量)， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h，减压蒸去溶剂。硅胶柱色谱分离，洗脱剂为石油醚（bp 60 - 90 °C) /乙酸乙酯（v/v 5:1) ,得到 0.35 g的黄色固体 8 (79%)。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.18 (t, 6H), 3.35 (q, 4H), 3.62 (s, 2H), 5.85(s, 2H), 6.14(d, J = 8Hz, 2H), 6.25(m, 4H), 7.10(d, J = 8Hz, 1H), 7.45(m, J = 8Hz, 1H), 7.48(t, 2H), 8.02 (d, J = 8Hz, 1H), 9.42 (d, J = 8Hz, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 12.7, 44.5, 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 123.98, 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 141.22, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87, 192.49; TOF MS (ES): m/z Calcd for C26H24N403 +: 440.1848, Found: 440.1862.
(3) 探针 RHg18的合成：
将中间体 8 (0.44 g， 1 mmol) 加入 100 mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 4-溴苯胺（0.68 g， 4 mmol) (过量)， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h， 减压蒸去溶剂。 硅胶柱色谱分离， 洗脱剂为石油醚 （bp 60 - 90 °C) /乙酸乙 酯 (v/v 5:1)，得到 0.48g的黄色固体 RHgl8 (81%)。 1H NMR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.18 (t, 6H), 3.35 (q, 4H), 5.85(s, 2H), 6.27 (d, J = 8Hz, 2H), 6.44 (s, 2H), 6.54 (d, J = 8Hz, 2H), 7.09 (m, 3H), 7.47 (m, 4H), 7.95 (d, J = 8Hz, 1H), 8.01 (d, J = 8Hz, 1H), 8.34 (d, J = 8Hz, 1H); 13C NMR (100MHz, CDC13), δ: 12.7, 44.5, 68.0, 103.1, 114.8, 121.3, 124.5, 126.4, 128.3, 131.3, 132.9, 139.5, 145.6, 147.5, 148.0, 151.8, 163.0, 168.0; TOF MS (ES): m/z Calcd for C2oHi6N402+: 344.1273, Found: 344.1250. 实施例 40 探针 RHg18对汞离子选择性：
使用上述合成的化合物 RHg18评价对汞离子的选择性。 将 5 /M 的化合物 RHglS加到 50倍过量的各种金属离子（汞离子为 15倍过量）的乙醇水溶液中（乙 醇 /水 = 1/1, v/v)， 测试结果显示于图 26中。 从图中可以看到， 探针 RHglS对汞 离子具有很高的选择性， 汞离子的加入产生很大的荧光和紫外的增强， 另外钠、 钾、钙、镁、铜等金属离子对检测没有干扰。所用仪器为荧光分光光度计， 型号: LS 55。 实施例 41 探针 RHgl9的合成:
Figure imgf000057_0001
( 1 ) 中间体 9的合成
将罗丹明 3GO (1.1 g， 2.5 mmol)加入装有 30 ml乙醇的 100 ml 单口烧瓶中。 室温下剧烈搅拌， 再量取 85%的水合肼 3 ml (过量） 。 滴加完毕后， 空气中回 流 2小时。溶液颜色从深紫色先变为浅棕色最后到几乎澄清。冷却到室温， 减压 蒸去乙醇。 然后加入 50 ml 盐酸 （1 M) ， 得到红色溶液； 搅拌同时加入 70 ml 氢氧化钠 （1 M) ， 至 pH达到 9 - 10之间， 出现大量沉淀。 过滤， 并用 15 ml 水洗涤滤饼 3次。真空干燥后， 色谱柱分离得到 0.65 g目标产物， 产率 65 %。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.18 (t, 6H), 3.35 (q, 4H), 3.62 (s, 2H), 5.85(s, 4H), 6.14(d, J = 8Hz, 2H), 6.25(m, 4H), 7.10(d, J = 8Hz, 1H), 7.48(t, 2H), 8.02 (d, J = 8Hz, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 12.7, 44.5, 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 123.98, 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87; TOF MS (ES): m/z Calcd for C24H24N402 +: 400.1899, Found: 400.1886.
( 2 ) 中间体 8的合成
将中间体 9 (0.40 g， 1.0 mmol) 加入 100 mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 40%乙二醛水溶液 （0.58 g， 4.0 mmol) (过量)， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h，减压蒸去溶剂。硅胶柱色谱分离，洗脱剂为石油醚（bp 60 - 90 °C) /乙酸乙酯（v/v 5: 1 ) ,得到 0.35 g的黄色固体 8 (79%)。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.18 (t, 6H), 3.35 (q, 4H), 3.62 (s, 2H), 5.85(s, 2H), 6.14(d, J = 8Hz, 2H), 6.25(m, 4H), 7.10(d, J = 8Hz, 1H), 7.45(m, J = 8Hz, 1H), 7.48(t, 2H), 8.02 (d, J = 8Hz, 1H), 9.42 (d, J = 8Hz, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 12.7, 44.5, 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 123.98, 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 141.22, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87, 192.49; TOF MS (ES): m/z Calcd for C26H24N403 +: 440.1848, Found: 440.1862.
( 3 ) 探针 RHg19的合成：
将中间体 8 (0.44 g， 1 mmol) 加入 100 mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 4-甲氧基苯胺 （0.49 g， 4 mmol) (；过量)， 然后在氮气保护下， 室温 搅拌 2 h， 减压蒸去溶剂。 硅胶柱色谱分离， 洗脱剂为石油醚 （bp 60-90 °C) /乙 酸乙酯（v/v 5: 1 ),得到 0.47 g的黄色固体！^!^^^?0/。）。1!! ^!!^^。^ CDC13) δ (ppm): 1.18 (t, 6H), 3.35 (q, 4H), 3.77 (s, 3H), 5.85(s, 2H), 6.27 (d, J = 8Hz, 2H), 6.44 (s, 2H), 6.54 (d, J = 8Hz, 2H), 7.09 (m, 3H), 7.20 (d, J = 8Hz, 2H), 7.47 (m, 2H), 7.95 (d, J = 8Hz, 1H), 8.01 (d, J = 8Hz, 1H), 8.34 (d, J = 8Hz, 1H),; 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 12.7, 44.5, 55.8, 68.0, 103.0, 109.9, 115.6, 123.3, 128.7, 132.7, 139.5, 141.3, 145.6, 147.5, 159.1, 163.0, 168.0; TOF MS (ES): m/z Calcd for C2oH16N402 : 344.1273, Found: 344.1250. 实施例 42 探针 RHg19对汞离子选择性：
使用上述合成的化合物 RHg19评价对汞离子的选择性。 将 5 /M 的化合物 RHgl9加到 50倍过量的各种金属离子（汞离子为 15倍过量）的乙醇水溶液中（乙 醇 /水 = 1/1, v/v)， 测试结果显示于图 27中。 从图中可以看到， 探针 RHgl9对汞 离子具有很高的选择性， 汞离子的加入产生很大的荧光和紫外的增强， 另外钠、 钾、钙、镁、铜等金属离子对检测没有干扰。所用仪器为荧光分光光度计， 型号: LS 55。 实施例 43 探针 RHg20的合成:
Figure imgf000059_0001
( 1 ) 中间体 9的合成
得罗丹明 3GO (1.1 g， 2.5 mmol)加入装有 30 ml乙醇的 100 ml 单口烧瓶中。 室温下剧烈搅拌， 再量取 85%的水合肼 3 ml (过量） 。 滴加完毕后， 空气中回 流 2小时。溶液颜色从深紫色先变为浅棕色最后到几乎澄清。冷却到室温， 减压 蒸去乙醇。 然后加入 50 ml 盐酸 （1 M) ， 得到红色溶液； 搅拌同时加入 70 ml 氢氧化钠 （1 M) ， 至 pH达到 9 - 10之间， 出现大量沉淀。 过滤， 并用 15 ml 水洗涤滤饼 3次。真空干燥后， 色谱柱分离得到 0.65 g目标产物， 产率 65 %。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.18 (t, 6H), 3.35 (q, 4H), 3.62 (s, 2H), 5.85(s, 4H), 6.14(d, J = 8Hz, 2H), 6.25(m, 4H), 7.10(d, J = 8Hz, 1H), 7.48(t, 2H), 8.02 (d, J = 8Hz, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 12.7, 44.5, 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 123.98, 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87; TOF MS (ES): m/z Calcd for C24H24N402 +: 400.1899, Found: 400.1886.
( 2 ) 中间体 8的合成
将中间体 9 (0.40 g， l.O mmol) 加入 lOO mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 40%乙二醛水溶液 （0.58 g， 4.0 mmol) (过量)， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h，减压蒸去溶剂。硅胶柱色谱分离，洗脱剂为石油醚（bp 60 - 90 °C) /乙酸乙酯（v/v 5: 1 ) ,得到 0.35 g的黄色固体 8 (79%)。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.18 (t, 6H), 3.35 (q, 4H), 3.62 (s, 2H), 5.85(s, 2H), 6.14(d, J = 8Hz, 2H), 6.25(m, 4H), 7.10(d, J = 8Hz, 1H), 7.45(m, J = 8Hz, 1H), 7.48(t, 2H), 8.02 (d, J = 8Hz, 1H), 9.42 (d, J = 8Hz, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 12.7, 44.5, 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 123.98, 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 141.22, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87, 192.49; TOF MS (ES): m/z Calcd for C26H24N403 +: 440.1848, Found: 440.1862.
( 3 ) 探针 RHg20的合成：
将中间体 8 (0.44 g， lmmol) 加入 100 mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和（2-(2-(4-氨基苯氧基)乙氧基)乙醇（0.79 g， 4 mmol) (过量)， 然后在 氮气保护下， 室温搅拌 2 h， 减压蒸去溶剂。 硅胶柱色谱分离， 洗脱剂为石油醚 (bp 60 - 90。C) /乙酸乙酯 （v/v 5: 1 ) ，得到 0.43 g的黄色固体 RHg20 (70%) 。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.18 (t, 6H), 3.35 (q, 4H), 3.56 (t, 2H), 3.70 (t, 2H), 3.79 (t, 2H), 4.1 1 (t, 2H), 4.78 (s, 1H), 5.85(s, 2H), 6.14(d, J = 8Hz, 2H), 6.25(m, 4H), 7.10(d, J = 8Hz, 1H), 7.48(t, 2H), 8.02 (d, J = 8Hz, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 12.7, 44.5, 61.3, 68.0, 70.0, 72.6, 103.1, 115.7, 122.9, 128.3, 131.0, 132.7, 135.9, 140.6, 145.6, 147.5, 151.8, 155.9, 168.3; TOF MS (ES): m/z Calcd for C2oH16N402+: 344.1273, Found: 344.1250. 实施例 44 探针 RHg20对汞离子选择性：
使用上述合成的化合物 RHg20评价对汞离子的选择性。 将 5 /M 的化合物 RHg20加到 50倍过量的各种金属离子（汞离子为 15倍过量）的乙醇水溶液中（乙 醇 /水 = 1/1, v/v)， 测试结果显示于图 28中。 从图中可以看到， 探针 RHg20对汞 离子具有很高的选择性， 汞离子的加入产生很大的荧光和紫外的增强， 另外钠、 钾、钙、镁、铜等金属离子对检测没有干扰。所用仪器为荧光分光光度计， 型号: LS 55。 实施例 45 探针 RHg21的合成:
Figure imgf000061_0001
( 1 ) 中间体 9的合成 将罗丹明 3GO (1.1 g， 2.5 mmol)加入装有 30 ml乙醇的 100 ml 单口烧瓶中。 室温下剧烈搅拌， 再量取 85%的水合肼 3 ml (过量） 。 滴加完毕后， 空气中回 流 2小时。溶液颜色从深紫色先变为浅棕色最后到几乎澄清。冷却到室温， 减压 蒸去乙醇。 然后加入 50 ml 盐酸 （1 M) ， 得到红色溶液； 搅拌同时加入 70 ml 氢氧化钠 （1 M) ， 至 pH达到 9 - 10之间， 出现大量沉淀。 过滤， 并用 15 ml 水洗涤滤饼 3次。真空干燥后， 色谱柱分离得到 0.65 g目标产物， 产率 65 %。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.18 (t, 6H), 3.35 (q, 4H), 3.62 (s, 2H), 5.85(s, 4H), 6.14(d, J = 8Hz, 2H), 6.25(m, 4H), 7.10(d, J = 8Hz, 1H), 7.48(t, 2H), 8.02 (d, J = 8Hz, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 12.7, 44.5, 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 123.98, 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87; TOF MS (ES): m/z Calcd for C24H24N402 +: 400.1899, Found: 400.1886.
( 2 ) 中间体 8的合成
将中间体 9 (0.40 g， 1.0 mmol) 加入 100 mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 40%乙二醛水溶液 （0.58 g， 4.0 mmol) (过量)， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h，减压蒸去溶剂。硅胶柱色谱分离，洗脱剂为石油醚（bp 60 - 90 °C) /乙酸乙酯（v/v 5: 1 ) ,得到 0.35 g的黄色固体 8 (79%)。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 1.18 (t, 6H), 3.35 (q, 4H), 3.62 (s, 2H), 5.85(s, 2H), 6.14(d, J = 8Hz, 2H), 6.25(m, 4H), 7.10(d, J = 8Hz, 1H), 7.45(m, J = 8Hz, 1H), 7.48(t, 2H), 8.02 (d, J = 8Hz, 1H), 9.42 (d, J = 8Hz, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 12.7, 44.5, 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 123.98, 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 141.22, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87, 192.49; TOF MS (ES): m/z Calcd for C26H24N403 +: 440.1848, Found: 440.1862.
( 3 ) 探针 RHg21的合成：
将中间体 8 (0.44 g， lmmol) 加入 100 mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 3-乙炔苯胺（3-Ethynylaniline) (0.47 g， 4 mmol) (过量)， 然后在氮 气保护下， 室温搅拌 2 h， 减压蒸去溶剂。硅胶柱色谱分离， 洗脱剂为石油醚（bp 60 - 90。C) /乙酸乙酯（v/v 5: 1 ) ,得到 0.40 g的黄色固体 RHg21 (75%)。 1H MR (400 MHz CDCI3) δ (ppm): 1.18 (t, 6H), 3.06 (s, 1H), 3.35 (q, 4H), 5.85(s, 2H), 6.27 (d, J = 8Hz, 2H), 6.44 (s, 2H), 6.54 (d, J = 8Hz, 2H), 7.09 (d, J = 8Hz, 1H): 7.20 (m, 2H), 7.47 (m, 4H), 7.95 (d, J = 8Hz, 1H), 8.01 (d, J = 8Hz, 1H), 8.34 (d, J = 8Hz, 1H); "C NMR (100MHz, CDC13), δ: 12.7, 44.5, 68.0, 79.9, 82.3, 103.1, 109.9， 114.8, 122.0, 124.0, 126.4, 127.8, 128.3, 129.7, 130.8, 131.3, 132.7, 139.5, 145.6, 147.5, 148.6, 151.8, 163.0, ； TOF MS (ES): m/z Calcd for C3oH2iN502+: 344.1273, Found: 344.1250. 实施例 46 探针 RHg21对汞离子选择性：
使用上述合成的化合物 RHg21评价对汞离子的选择性。 将 5 /M 的化合物 RHg21加到 50倍过量的各种金属离子（汞离子为 15倍过量）的乙醇水溶液中（乙 醇 /水 = 1/1, v/v)， 测试结果显示于图 29中。 从图中可以看到， 探针 RHg21对汞 离子具有很高的选择性， 汞离子的加入产生很大的荧光和紫外的增强， 另外钠、 钾、钙、镁、铜等金属离子对检测没有干扰。所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。 实施例 47 探针 RHg22的合成:
Figure imgf000064_0001
( 1 ) 中间体 11的合成
将罗丹明 110 (0.9 g， 2.5 mmol)加入装有 30 ml乙醇的 100 ml 单口烧瓶中。 室温下剧烈搅拌， 再量取 85%的水合肼 3 ml (过量） 。 滴加完毕后， 空气中回 流 2小时。溶液颜色从深紫色先变为浅棕色最后到几乎澄清。冷却到室温， 减压 蒸去乙醇。 然后加入 50 ml 盐酸 （1 M) ， 得到红色溶液； 搅拌同时加入 70 ml 氢氧化钠 （1 M) ， 至 pH达到 9 - 10之间， 出现大量沉淀。 过滤， 并用 15 ml 水洗涤滤饼 3次。真空干燥后， 色谱柱分离得到 0.52 g目标产物， 产率 60%。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 3.62 (s, 2H), 5.85(s, 4H), 6.14(d, J = 8Hz, 2H), 6.25(m, 4H), 7.10(d, J = 8Hz, 1H), 7.48(t, 2H), 8.02 (d, J = 8Hz, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 123.98, 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87; TOF MS (ES): m/z Calcd for C2oHi7N402+: 345.1346, Found: 345.1351.
( 2 ) 中间体 10的合成
将中间体 11 (0.34 g， 1.0 mmol)加入 100 mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 40%乙二醛水溶液 （0.58 g， 4.0 mmol) (过量)， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h，减压蒸去溶剂。硅胶柱色谱分离，洗脱剂为石油醚（bp 60 - 90 °C) /乙酸乙酉旨（v/v 5: l ),得到 0.31 g的黄色固体 10 ( 81%)。1H MR (400 MHz CDCl3) δ (ppm): 5.85(s, 4H), 6.14(d, J = 8Hz, 2H), 6.25(m, 4H), 7.10(d, J = 8Hz, 1H), 7.45(m, J = 8Hz, 1H), 7.48(t, 2H), 8.02 (d, J = 8Hz, 1H), 9.42 (d, J = 8Hz, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 123.98, 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 141.22, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87, 192.49; TOF MS (ES): m/z Calcd for C22H17N403 +: 385.1295, Found: 385.1283.
( 3 ) 探针 RHg22的合成：
将中间体 10 (0.38 g， 1 mmol) 加入 100 mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 2-(2-(4-氨基苯氧基)乙氧基)乙醇 （0.79 g， 4 mmol) (过量)， 然后在 氮气保护下， 室温搅拌 2 h， 减压蒸去溶剂。 硅胶柱色谱分离， 洗脱剂为石油醚
(bp 60 - 90。C) /乙酸乙酯 （v/v 5: l ) ，得到 0.44 g的黄色固体 RHg22 (76%) 。 1H NMR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 3.56 (t, 2H), 3.70 (t, 2H), 3.79 (t, 2H), 4.1 1 (t, 2H), 4.78 (s, 1H), 5.85(s, 4H), 6.14(d, J = 8Hz, 2H), 6.25(m, 4H), 7.10(d, J = 8Hz, 1H), 7.48(t, 2H), 8.02 (d, J = 8Hz, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 61.3, 68.0, 70.0, 72.6, 103.1, 115.7, 122.9, 128.3, 131.0, 132.7, 135.9, 140.6, 145.6, 147.5, 151.8, 155.9, 168.3; TOF MS (ES): m/z Calcd for C32H30N5O5 +: 564.2241, Found: 564.2259. 实施例 48 探针 RHg22对汞离子选择性：
使用上述合成的化合物 RHg22评价对汞离子的选择性。 将 5 /M 的化合物 RHg22加到 50倍过量的各种金属离子（汞离子为 15倍过量）的乙醇水溶液中（乙 醇 /水 = 1/1, v/v)， 测试结果显示于图 30中。 从图中可以看到， 探针 RHg22对汞 离子具有很高的选择性， 汞离子的加入产生很大的荧光和紫外的增强， 另外钠、 钾、钙、镁、铜等金属离子对检测没有干扰。所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。 实施例 49 探针 RHg23的合成:
Figure imgf000066_0001
RHg23
( 1 ) 中间体 11的合成
将罗丹明 110 (0.9 g， 2.5 mmol)加入装有 30 ml乙醇的 100 ml 单口烧瓶中。 室温下剧烈搅拌， 再量取 85%的水合肼 3 ml (过量） 。 滴加完毕后， 空气中回 流 2小时。溶液颜色从深紫色先变为浅棕色最后到几乎澄清。冷却到室温， 减压 蒸去乙醇。 然后加入 50 ml 盐酸 （1 M) ， 得到红色溶液； 搅拌同时加入 70 ml 氢氧化钠 （1 M) ， 至 pH达到 9 - 10之间， 出现大量沉淀。 过滤， 并用 15 ml 水洗涤滤饼 3次。真空干燥后， 色谱柱分离得到 0.52 g目标产物， 产率 60%。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 3.62 (s, 2H), 5.85(s, 4H), 6.14(d, J = 8Hz, 2H), 6.25(m, 4H), 7.10(d, J = 8Hz, 1H), 7.48(t, 2H), 8.02 (d, J = 8Hz, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 123.98, 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87; TOF MS (ES): m/z Calcd for C2oHi7N402+: 345.1346, Found: 345.1351.
( 2 ) 中间体 10的合成
将中间体 11 (0.34 g， 1.0 mmol)加入 100 mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 40%乙二醛水溶液 （0.58 g， 4.0 mmol) (过量)， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h，减压蒸去溶剂。硅胶柱色谱分离，洗脱剂为石油醚（bp 60 - 90 °C) /乙酸乙酉旨（v/v 5: l ),得到 0.31 g的黄色固体 10 ( 81%)。1H MR (400 MHz CDCl3) δ (ppm): 5.85(s, 4H), 6.14(d, J = 8Hz, 2H), 6.25(m, 4H), 7.10(d, J = 8Hz, 1H), 7.45(m, J = 8Hz, 1H), 7.48(t, 2H), 8.02 (d, J = 8Hz, 1H), 9.42 (d, J = 8Hz, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 123.98, 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 141.22, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87, 192.49; TOF MS (ES): m/z Calcd for C22H17N403 +: 385.1295, Found: 385.1283.
( 3 ) 探针 RHg23的合成：
将中间体 10 (0.38 g， 1 mmol) 加入 100 mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 4-氨基苯甲酸 (4-aminobenzoic acid) (0.55 g， 4 mmol) (过量）， 然 后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h， 减压蒸去溶剂。 硅胶柱色谱分离， 洗脱剂为石 油醚（bp 60 - 90 °C) /乙酸乙酯（v/v 1 : 1 ) ,得到 0.41 g的黄色固体 RHg23 ( 82%)。 1H NMR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 5.85(s, 4H), 6.27 (d, J = 8Hz, 2H), 6.44 (s, 2H), 6.54 (d, J = 8Hz, 2H), 7.09 (d, J = 8Hz, 1H), 7.47 (m, 4H), 7.95 (d, J = 8Hz, 1H), 8.01 (d, J = 8Hz, 1H), 8.18 (d, J = 8Hz, 2H), 8.34 (d, J = 8Hz, 1H), 12.79 (s, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 68.0, 103.1, 109.9, 1 14.8, 122.2, 126.4, 128.7, 131.6, 139.5, 145.6, 147.5, 151.8, 154.2, 163.0, 168.0, 169.3,； TOF MS (ES): m/z Calcd for C29H22N504 +: 504.1666, Found: 504.1685. 实施例 50 探针 RHg23对汞离子选择性：
使用上述合成的化合物 RHg23评价对汞离子的选择性。 将 5 /M 的化合物 RHg23加到 50倍过量的各种金属离子（汞离子为 15倍过量）的乙醇水溶液中（乙 醇 /水 = 1/1, v/v)， 测试结果显示于图 31中。 从图中可以看到， 探针 RHg23对汞 离子具有很高的选择性， 汞离子的加入产生很大的荧光和紫外的增强， 另外钠、 钾、钙、镁、铜等金属离子对检测没有干扰。所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。 实施例 51 探针 RHg24的合成:
Figure imgf000068_0001
RHg24
( 1 ) 中间体 11的合成
将罗丹明 110 (0.9 g， 2.5 mmol)加入装有 30 ml乙醇的 100 ml 单口烧瓶中。 室温下剧烈搅拌， 再量取 85%的水合肼 3 ml (过量） 。 滴加完毕后， 空气中回 流 2小时。溶液颜色从深紫色先变为浅棕色最后到几乎澄清。冷却到室温， 减压 蒸去乙醇。 然后加入 50 ml 盐酸 （1 M) ， 得到红色溶液； 搅拌同时加入 70 ml 氢氧化钠 （1 M) ， 至 pH达到 9 - 10之间， 出现大量沉淀。 过滤， 并用 15 ml 水洗涤滤饼 3次。真空干燥后， 色谱柱分离得到 0.52 g目标产物， 产率 60%。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 3.62 (s, 2H), 5.85(s, 4H), 6.14(d, J = 8Hz, 2H), 6.25(m, 4H), 7.10(d, J = 8Hz, 1H), 7.48(t, 2H), 8.02 (d, J = 8Hz, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 123.98, 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87; TOF MS (ES): m/z Calcd for C2oHi7N402+: 345.1346, Found: 345.1351.
( 2 ) 中间体 10的合成
将中间体 11 (0.34 g， 1.0 mmol)加入 100 mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 40%乙二醛水溶液 （0.58 g， 4.0 mmol) (过量)， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h，减压蒸去溶剂。硅胶柱色谱分离，洗脱剂为石油醚（bp 60 - 90 °C) /乙酸乙酉旨（v/v 5: l ),得到 0.31 g的黄色固体 10 ( 81%)。1H MR (400 MHz CDCl3) δ (ppm): 5.85(s, 4H), 6.14(d, J = 8Hz, 2H), 6.25(m, 4H), 7.10(d, J = 8Hz, 1H), 7.45(m, J = 8Hz, 1H), 7.48(t, 2H), 8.02 (d, J = 8Hz, 1H), 9.42 (d, J = 8Hz, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 123.98, 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 141.22, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87, 192.49; TOF MS (ES): m/z Calcd for C22H17N403 +: 385.1295, Found: 385.1283.
( 3 ) 探针 RHg24的合成：
将中间体 10 (0.38 g， 1 mmol) 加入 100 mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 N-苯基对苯二胺（4-Aminodiphenylamine) (0.74 g， 4 mmol) (过量）， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h， 减压蒸去溶剂。 硅胶柱色谱分离， 洗脱剂为 石油醚（bp 60 - 90 °C)/乙酸乙酉旨（v/v 1 : 1 ),得到 0.47 g的黄色固体 RHg24( 83%)。 1H NMR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 5.85(s, 4H), 6.27 (d, J = 8Hz, 2H), 6.44 (s, 2H), 6.54 (m, 4H), 7.09 (m, 4H), 7.31 (m, 4H), 7.47 (m, 2H), 7.95 (d, J = 8Hz, 1H), 8.01 (d, J = 8Hz, 1H), 8.34 (d, J = 8Hz, 1H), 9.77 (s, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 68.0, 103.1, 109.9, 114.8, 1 18.3, 119.1, 120.4, 123.2, 126.4, 128.3, 129.7, 131.3, 132.7, 138.0, 138.5, 139.5, 145.6, 147.5, 151.7, 163.0, 168.0,； TOF MS (ES): m/z Calcd for C34H27N602 +: 551.2190, Found: 551.2169. 实施例 52 探针 RHg24对汞离子选择性：
使用上述合成的化合物 RHg24评价对汞离子的选择性。 将 5 /M 的化合物 RHg24加到 50倍过量的各种金属离子（汞离子为 15倍过量）的乙醇水溶液中（乙 醇 /水 = 1/1, v/v)， 测试结果显示于图 32中。 从图中可以看到， 探针 RHg24对汞 离子具有很高的选择性， 汞离子的加入产生很大的荧光和紫外的增强， 另外钠、 钾、钙、镁、铜等金属离子对检测没有干扰。所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。 实施例 53 探针 RHg25的合成：
Figure imgf000070_0001
RHg25
(1) 中间体 11的合成
将罗丹明 110(0.9g， 2.5 mmol)加入装有 30 ml乙醇的 100 ml 单口烧瓶中。 室温下剧烈搅拌， 再量取 85%的水合肼 3 ml (过量） 。 滴加完毕后， 空气中回 流 2小时。溶液颜色从深紫色先变为浅棕色最后到几乎澄清。冷却到室温， 减压 蒸去乙醇。 然后加入 50 ml 盐酸 （1 M) ， 得到红色溶液； 搅拌同时加入 70 ml 氢氧化钠 （1 M) ， 至 pH达到 9 - 10之间， 出现大量沉淀。 过滤， 并用 15 ml 水洗涤滤饼 3次。真空干燥后， 色谱柱分离得到 0.52 g目标产物， 产率 60%。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 3.62 (s, 2H), 5.85(s, 4H), 6.14(d, J= 8Hz, 2H), 6.25(m, 4H), 7.10(d, J = 8Hz, 1H), 7.48(t, 2H), 8.02 (d, J = 8Hz, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 123.98, 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87; TOF MS (ES): m/z Calcd for C2oHi7N402+: 345.1346, Found: 345.1351.
(2) 中间体 10的合成
将中间体 11 (0.34 g， 1.0 mmol)加入 100 mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 40%乙二醛水溶液 （0.58 g， 4.0 mmol) (过量)， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h，减压蒸去溶剂。硅胶柱色谱分离，洗脱剂为石油醚（bp 60 - 90 °C) /乙酸乙酉旨（v/v5:l),得到 0.31 g的黄色固体 10(81%)。1H MR(400MHzCDCl3) δ (ppm): 5.85(s, 4H), 6.14(d, J= 8Hz, 2H), 6.25(m, 4H), 7.10(d, J= 8Hz, 1H), 7.45(m, J = 8Hz, 1H), 7.48(t, 2H), 8.02 (d, J = 8Hz, 1H), 9.42 (d, J = 8Hz, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 66.04, 98.09, 103.78, 108.17, 123.98, 124.07, 126.58, 128.62, 134.97, 141.22, 149.21, 152.64, 152.87, 165.87, 192.49; TOF MS (ES): m/z Calcd for C22H17N403 +: 385.1295, Found: 385.1283.
( 3 ) 探针 RHg25的合成：
将中间体 10 (0.38 g， 1 mmol) 加入 100 mL的单口烧瓶中， 再加入 30 mL 无水乙醇和 2-甲基 -3-三氟甲基苯胺（2-Methyl-3-(trifluoromethyl)aniline) (0.47 g， 4 mmol) (0.70 g， 4 mmol) (过量)， 然后在氮气保护下， 室温搅拌 2 h， 减压蒸 去溶剂。硅胶柱色谱分离， 洗脱剂为石油醚（bp 60 - 90 °C) /乙酸乙酯（v/v l : l ) , 得到 0.43 g的黄色固体 RHg25 ( 80%)。 1H MR (400 MHz CDC13) δ (ppm): 2.35 (s, 3H), 5.85(s, 4H), 6.27 (d, J = 8Hz, 2H), 6.44 (s, 2H), 6.54 (d, J = 8Hz, 2H), 7.00 (m, 1H), 7.09 (m, 2H), 7.47 (m, 2H), 7.30 (d, J = 8Hz, 1H), 7.95 (d, J = 8Hz, 1H), 8.01 (d, J = 8Hz, 1H), 8.34 (d, J = 8Hz, 1H); 13C NMR (400MHz, CDC13), δ: 17.2, 68.0, 114.8, 121.7, 103.1, 109.9， 114.8, 123.5, 124.4, 125.5, 126.4, 127.4, 128.0, 128.4, 129.1, 131.3, 132.7, 139.5, 145.6, 147.5, 151.8,163.0, 168.0; TOF MS (ES): m/z Calcd for C30H23F3N5O2 +: 542.1798, Found: 542.1786. 实施例 54 探针 RHg25对汞离子选择性：
使用上述合成的化合物 RHg25评价对汞离子的选择性。 将 5 /M 的化合物 RHg25加到 50倍过量的各种金属离子（汞离子为 15倍过量）的乙醇水溶液中（乙 醇 /水 = 1/1, v/v)， 测试结果显示于图 33中。 从图中可以看到， 探针 RHg25对汞 离子具有很高的选择性， 汞离子的加入产生很大的荧光和紫外的增强， 另外钠、 钾、钙、镁、铜等金属离子对检测没有干扰。所用仪器为荧光分光光度计， 型号： LS 55。

Claims

权 利 要 求
1. 一类荧光探针化合物， 所述探针化合物具有如下结构通式 I：
Figure imgf000072_0001
其中：
、 和 各自独立选自 H、 d—18烷基、 d—18烷基取代的苯基、 d—18 烷基取代的萘基、 卤素、 0R9、 N(R9)2、 CN、 （C¾C¾0)nH、 （C¾)mC00M或 (CH2)mS03M;
R5、 R6、 和 各自独立选自 H、 d—18烷基、 d—18烷基取代的苯基、 d—18 烷基取代的萘基、 ¾素、 羟基、 巯基、 氰基、 硝基、 杂环基、 ¾代烷基、 烷基氨基、酰氨基、 0R9、 N(R9)2、 （C¾C¾0)nH、 (C¾) mCOOM或（C¾) mS03M; 为 d—18烷基、 d—18烷基取代的苯基、 d—18烷基取代的萘基、 卤素、 CN、 （C¾C¾0)nH、 （C¾)mC00M或（C¾)mS03M;
n、 m各自为 0-18的整数；
为11、 K、 Na、 Li、 NH4、 NH3R10、 N¾(R10)2、 NH (R10) 3或 N (R10) 4; Ri。为 H、 d— 6烷基或 C¾C¾0H。
2. 如权利要求 1所述的化合物， 其中所述的 Ri、 R2、 R3和 R4各自独 立地选自 H、 d-6烷基。
3. 如权利要求 1所述的化合物， 其中 R5、 R6、 R7、 和 的定义中所 述的（ 18烷基是 d-6烷基。
4. 如权利要求 1-3中任一项所述的化合物， 其中所述的 n禾 B m各自 独立地为 0-6的整数。
5. 如权利要求 1-3中任一项所述的化合物， 该化合物为：
6. 一种制备权利要求 1-5中任一项所述的化合物的方法， 所述方法 包括如下步骤：
( 1) I ' 罗丹明类染料与水合肼反应， 得到中 间体 Π : 将式 I ' 罗丹明类荧光染料加入醇溶剂中， 室温搅拌， 使该罗丹 明染料均匀分散于醇溶剂中；再滴加化学计量过量的水合肼；滴加完毕后， 加热， 使溶剂回流并反应， 直至反应液变为澄清； 然后冷却到室温， 蒸发 去除溶剂， 加入酸调至 pH为 2-5， 搅拌同时加入碱溶液， 调至 pH达到 9 - 10， 出现大量沉淀； 过滤并洗涤沉淀物， 真空干燥后， 重结晶提纯产物；
Figure imgf000073_0001
( 2) 将步骤（1)中得到的中间体 II与乙二醛反应， 得到中间体 III： 将中间体 Π 加入反应容器中， 再加入醇溶剂和化学计量过量的乙二醛， 然后在室温下搅拌反应 1-3 小时， 蒸发去除溶剂， 重结晶提纯， 得到中间 体 III化合物：
Figure imgf000073_0002
( 3) 将步骤 （2)中得到的中间体 I I I与具有取代基 R8的苯胺化合物 反应， 得到产物式 I化合物： 将中间体 I I I化合物加入反应容器中， 再加 入醇溶剂和过量的所述苯胺化合物， 然后室温搅拌反应 1-3小时， 蒸去溶 剂，
Figure imgf000074_0001
式 Γ 中的 为11或 d-6烷基， 式 Γ 和式 Ι-Π Ι中的 Ri、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 R8、 R9、 Rw、 n、 m和 M的定义如权利要求 1中所述。
7. 如权利要求 6所述的方法， 其中所述的罗丹明类染料选自： 罗丹 明 B、 罗丹明 110、 罗丹明 6G、 罗丹明 3GB、 罗丹明 3G0或罗丹明 123。
8. 一种缀合物， 其特征在于， 所述缀合物包含权利要求 1-5中任一 项所述的化合物。
9. 一种组合物， 其特征在于， 所述组合物包含权利要求 1-5中任一 项所述的化合物、 或权利要求 7所述的缀合物。
10. 一种权利要求 1-5中任一项所述的化合物、权利要求 7所述的缀 合物、 或权利要求 8所述的组合物的用途， 用于检测汞离子。
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