一類以蒽為母體的雙功能熒光探針、制備方法及應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一類以蒽為母體的雙功能熒光探針化合物及其制備方法和用途，屬于 精細化工領域中離子的檢測。
【背景技術】
[0002] 鐵元素是人體必要的元素之一，其作用是不可替代的。它是生物酶的輔因子，對于 氧氣的傳輸以及新陳代謝起著至關重要的作用。如果鐵元素含量異常，將導致很多疾病，比 如：胃腸道惡性腫瘤、肝炎以及老年癡呆癥等。所以檢測生命體中鐵的含量具有非常重要的 意義。傳統檢測鐵離子含量的方法有原子吸收光譜法、共振電離質譜同位素稀釋法以及色 譜法等。近些年，因為熒光檢測法具有高靈敏度以及快速響應等優點而受到了研宄者廣泛 關注（Chem.Rev. 2013, 113, 192-270 ;Anal.Chim.acta. 2014, 812, 145-151) 〇
[0003] 陰離子普遍存在于生命體中，具有很重要的作用，其中氟離子是人體不可缺 少的微量元素之一。氟是骨骼和牙齒的重要的且必需的組成部分。適量的氟離子可 以有效地防止齲齒疾病的發生，所以在牙膏含有微量的氟離子。如果大量的攝入氟離 子可能導致氟中毒，隨即產生骨質疏松和尿石癥等疾病；嚴重者可能會影響兒童的智 力及生理系統。日常生活飲用水都含有微量的氟離子。所以氟離子的檢測尤為重要 和關鍵。（Chem.Rev. 2014, 114, 5511-5571 ;Chem.Commun. 2009, 2809-2829 ;Chem.Soc. Rev. 2010, 39, 3746-3771)。
[0004] 檢測氟離子的方法有電化學法、19F_NMR分析法、紫外分析法以及熒光分析法。前 三種方法都有一定的局限性，比如：設備昂貴、無法實時檢測等。而利用熒光分析法具有高 靈敏度、實時檢測、超低濃度檢測以及細胞內檢測等優勢，所以近年來利用熒光法檢測氟離 子受到研宄者的青睞。
[0005] 目前，利用同一個熒光探針分別實現鐵離子和氟離子的檢測鮮有報道。基于 芘、6, 13-五并苯醌、萘、喹啉和苯并咪唑的熒光探針可以很好地實現鐵離子和氟離子 的熒光檢測（TetrahedronLett. 2010, 51，5559-5562 ;Talanta, 2013, 105, 152-157 ; Tetrahedron，2011，67, 7909-7912 ;Supramol.Chem. 2015, 27, 224-232 ;Sens.Actuators，B 2013, 186, 657-665)，而基于蒽的具有該功能的熒光探針還未見報道。所以開展基于蒽雙功 能熒光探針研宄具有一定的創新和價值。
【發明內容】
[0006] 本發明目的在于提供一類具有優良性能的檢測鐵離子和氟離子的以蒽為母體的 雙功能熒光探針。所述以蒽為母體的雙功能熒光探針具有通式I的結構：
[0007]
【主權項】
1. 一類w慈為母體的雙功能巧光探針，其特征在于：具有通式I的結構，
其中，X為氧原子或者硫原子。
2. 權利要求1所述的W慈為母體的雙功能巧光探針的制備方法，其特征在于包括W下 步驟： (1)異氯酸醋化或異硫氯酸醋化：將9-慈甲胺與S光氣或硫光氣反應，得到中間體9-慈 甲基異氯酸醋或9-慈甲基異硫氯酸醋； 口)加成反應：將中間體9-慈甲基異氯酸醋或9-慈甲基異硫氯酸醋與氨氣溶液進行反 應，反應溫度為0~40°C，反應時間為1~48小時，得到巧光探針；所述氨氣溶液為氨氣的 甲醇、己醇、四氨快喃或1，4-二氧六環溶液中的一種。
3. 根據權利要求2所述的W慈為母體的雙功能巧光探針的制備方法，其特征在于步驟 (1)中9-慈甲基異硫氯酸醋的制備方法為；將9-慈甲胺與硫光氣加入到二氯甲燒與水的混 合溶劑中，加入縛酸劑碳酸巧，于0~50°C反應1~24小時。
4. 根據權利要求3所述的W慈為母體的雙功能巧光探針的制備方法，其特征在于： 硫光氣與9-慈甲胺的物質的量之比為1:1-2:1 ;碳酸巧與9-慈甲胺的物質的量之比為 2:1-3:1。
5. 根據權利要求3所述的W慈為母體的雙功能巧光探針的制備方法，其特征在于：所 述二氯甲燒與水的體積比為0. 5:1-2:1。
6. 根據權利要求2所述的W慈為母體的雙功能巧光探針的制備方法，其特征在于：步 驟口)中，氨氣溶液為氨氣的四氨快喃溶液，濃度為0. 2 - 2mol/L。
7. 權利要求1所述的W慈為母體的巧光探針在鐵離子和氣離子檢測中的應用。
【專利摘要】本發明提供一類具有通式I的結構的以蒽為母體的雙功能熒光探針。制備方法為：由9-蒽甲胺經過異氰酸酯化或異硫氰酸酯化，再親核加成反應制備得到。本發明提供的熒光探針對鐵離子具有很好的熒光檢測效果，同時由該類探針和鐵離子構成的體系對氟離子具有選擇性熒光增強的檢測作用。
【IPC分類】G01N21-64, C07C335-12, C09K11-06, C07C273-18, C07C275-24
【公開號】CN104788344
【申請號】CN201510181059
【發明人】周宇涵, 曲景平, 董曉亮
【申請人】大連理工大學
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月16日