專利名稱：1-(8-喹啉)-3-(2-吡啶)-三氮烯及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熒光試劑，具體是涉及一種含雜環(huán)的三氮烯化合物，本發(fā) 明還涉及該化合物的制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)背景有機(jī)雜環(huán)結(jié)構(gòu)由于具有較強(qiáng)的給電子或吸電子能力，被認(rèn)為是設(shè)計(jì)和合成 具有強(qiáng)雙光子誘導(dǎo)上轉(zhuǎn)換熒光和大雙光子吸收截面的有機(jī)分子的有效結(jié)構(gòu) (A. Abboto， L. Beverina， R. Bozio, et al， Org. Lett. 2002， 4: 95-98)。三氮烯結(jié)構(gòu) 去質(zhì)子化后易與過渡金屬離子配合，是很好的配位基團(tuán)(J. Barker, N. D. Cameron, M,Kilner，et al, J. Chem. Soc. Dal ton Trans, 1991， 12: 34-35)，因此，三氮烯試 劑是鎘、汞、銅、鎳、銀等金屬離子的優(yōu)良顯色劑，因其具有靈敏度高、易合 成等優(yōu)點(diǎn)，正不斷受到人們的關(guān)注。但是，由于三氮烯試劑受共存離子的干擾 較大，選擇性還有待于提高。目前，三氮烯試劑作為顯色劑已經(jīng)廣泛應(yīng)用于紫外-可見分光光度分析，但 將其作為熒光試劑用于金屬離子熒光檢測(cè)的報(bào)道較少。因此，將三氮烯結(jié)構(gòu)與 具有熒光特性的喹啉類試劑結(jié)合在一起，形成大共軛體系的三氮烯化合物，并 且喹啉、吡啶的雜環(huán)三氮烯結(jié)構(gòu)使得配位原子均為氮原子，因而其選擇性大大 提高，則可望合成一種靈敏度高、選擇性好的熒光試劑。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種含雜環(huán)的三氮烯化合物類熒光試劑，該熒光試 劑靈敏度高、選擇性好。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供上述化合物的制備方法。 本發(fā)明的目的還在于提供上述化合物的應(yīng)用。本發(fā)明將三氮烯結(jié)構(gòu)與具有熒光特性的喹啉類試劑結(jié)合在一起，形成了具 有大共軛體系的雜環(huán)三氮烯結(jié)構(gòu)，合成了一種新的化合物。該化合物既是良好的顯色劑，又是靈敏度高、選擇性好的熒光試劑，可用于堿性介質(zhì)中Pb(II)的熒光檢測(cè)。本發(fā)明提供的雜環(huán)三氮烯化合物是1-(8-喹啉)-3-(2-吡啶)-三氮烯 (QPyT)，其分子結(jié)構(gòu)如式(I):(I)本發(fā)明1-(8-喹啉)-3-(2-吡啶)-三氮烯的制備方法是將8-氨基喹啉在酸性 條件下用亞硝酸鈉重氮化得到其重氮鹽，再在醇溶液中將重氮鹽與2-氨基吡啶 反應(yīng)，制備得到1-(8-喹啉)-3-(2-吡啶)三氮烯。本發(fā)明1-(8-喹啉)-3-(2-吡啶)-三氮烯的具體制備方法是將8-氨基喹啉溶 解在酸性溶液中，在0 5'C下與亞硝酸鈉的水溶液反應(yīng)30 60rain,得到其重 氮鹽，再將2-氨基吡啶溶解于乙醇中，0 5。C下緩慢加入上述重氮鹽溶液，調(diào) 節(jié)pH值為6-7，反應(yīng)2~2. 5h，制備得到1-(8-喹啉)-3-(2-吡啶)三氮烯。本發(fā)明制備得到的1-(8-喹啉)-3-(2-吡啶)-三氮烯可以作為顯色劑應(yīng)用于 金屬離子的分光光度檢測(cè)。本發(fā)明制備得到的1- (8-喹啉)-3- (2-吡嚏)-三氮烯還可以作為熒光試劑應(yīng) 用于金屬離子的熒光檢測(cè)。特別的，本發(fā)明制備得到的1- (8-喹啉)-3- (2-吡嚏)-三氮烯可以作為熒光 試劑，應(yīng)用于堿性介質(zhì)中Pb(II)的熒光檢測(cè)，是在堿性介質(zhì)中檢測(cè)Pb(II)的高 靈敏度、高選擇性熒光試劑。本發(fā)明制備得到的1- (8-喹啉)-3- (2-吡啶)-三氮烯具有以下優(yōu)點(diǎn)1) 、 -N = N-NH-偶合基上氮原子對(duì)金屬離子的親和力較-N = N-基上的氮原子對(duì)金屬離子的親和力大，是更好的配位基團(tuán)；2) 、 1-(8-喹啉)-3-(2-吡啶)-三氮烯具有雜環(huán)三氮烯結(jié)構(gòu)，與金屬離子配位后，其熒光量子產(chǎn)率降低，并且喹啉、吡啶的雜環(huán)三氮烯結(jié)構(gòu)使得配位原子 均為氮原子，因而是高靈敏度、高選擇性的新型熒光試劑。3)、制備方法簡(jiǎn)單，成本低廉，性能穩(wěn)定。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例11) 、 8-氨基喹啉的重氮化將0. 36g(0. 0025mol)8-氨基喹啉溶解于0.5mL甲酸、2.5mL濃硫酸中，攪 拌下，于(TC緩慢加入2. 5mL 0. 069g/mL的亞硝酸鈉水溶液，反應(yīng)30min,使重 氮化完全。2) 、 1_(8-喹啉)-3-(2-吡啶)-三氮烯的制備將0. 25g(0. 00266mol)2-氨基吡嚏溶于20mL乙醇中，于G。C攪拌下緩慢加 入上述重氮鹽溶液，期間以飽和碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)混合液的PH = 6，反應(yīng)2h。靜 置過夜，抽濾，先后用水和乙醇洗滌。干燥后，以95%乙醇兩次重結(jié)晶，得到純 品1-(8-喹啉)-3-(2-吡啶)三氮烯(QPyT),收率65%。產(chǎn)品經(jīng)元素分析、紅外光譜和核磁共振譜檢驗(yàn)，與目標(biāo)產(chǎn)物吻合。 實(shí)施例21) 、 8-氨基喹啉的重氮化將0. 576g(0. 004mol)8-氨基喹啉溶解于2. OmL乙酸、2. 5mL濃硫酸中，攪 拌下，于2。C緩慢加入3. OmL 0. 069g/mL的亞硝酸鈉水溶液，反應(yīng)"min,使重 氮化完全。2) 、 1-(8-喹啉)-3-(2-吡啶)-三氮烯的制備將0.235g(0. 00"mol)2-氨基吡啶溶于20mL乙醇中，于3。C攪拌下緩慢加 入上述重氮鹽溶液，期間以飽和醋酸鈉溶液調(diào)節(jié)混合液的PH值為6.5，反應(yīng) 2.5h。靜置過夜，抽濾，先后用水和乙醇洗滌。干燥后，以95%乙醇兩次重結(jié)晶 得到純品1—(8-喹啉)-3—(2一吡啶)三氮烯(QPyT)，收率60%。經(jīng)元素分析、紅外光譜和核磁共振譜檢驗(yàn)與目標(biāo)產(chǎn)物吻合。實(shí)施例31) 、 8-氨基喹啉的重氮化將0. 432g(0. 004rao1)8-氨基喹啉溶解于1.5mL甲酸、5. OmL濃硫酸中，攪 拌下，于(TC緩慢加入3. OmL 0. 069g/mL的亞硝酸鈉水溶液，反應(yīng)50min，使重 氮化完全。2) 、 1-(8-喹啉)-3-(2-吡啶)-三氮烯的制備將0. 376g(0. 003mol)2-氨基吡啶溶于30mL乙醇中，于4'C攪拌下緩慢加入 上述重氮鹽溶液，期間以飽和醋酸鈉溶液調(diào)節(jié)混合液的PH = 7，反應(yīng)2h。靜置 過夜，抽濾，先后用水和乙醇洗滌。干燥后，以95%乙醇兩次重結(jié)晶，得到純品 1-(8-喹啉)-3-(2-吡啶)三氮烯(QPyT)，收率50%。經(jīng)元素分析、紅外光譜和核磁共振譜檢驗(yàn)與目標(biāo)產(chǎn)物吻合。 實(shí)施例4于25mL比色管中加入一定體積的含Pb(II)水樣，3. 2xl(Tmol/L的QPyT 乙醇溶液2. 5mL， pH = 9.2的硼砂-磷酸二氫鉀緩沖溶液3. OmL,以水定容，于 人ex/Xem-216nm/343nm處，以LS-55型熒光/磷光/發(fā)光分光光度計(jì)(美國(guó)Perkin Elmer公司)測(cè)其熒光強(qiáng)度。對(duì)不同水樣中Pb (II)的測(cè)定結(jié)果見表1。表l不同水樣中的PMII)測(cè)定結(jié)果樣品檢測(cè)值平均值RSD添加量總檢測(cè)值回收率(Hg/L)(w(pg/L)( 自來水1. 29 1. 311. 33 1. 291. 27 1. 321. 302. 25. 006. 2298. 7河水2. 55 2. 572. 58 2. 562. 50 2. 582. 563. 05. 007. 4999. 1注RSD:相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(t^6)。
權(quán)利要求
1、一種名稱為1-(8-喹啉)-3-(2-吡啶)-三氮烯的雜環(huán)三氮烯化合物，其分子結(jié)構(gòu)如下id="icf0001" file="S2008100549899C00011.gif" wi="49" he="22" top= "49" left = "75" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>
2、 一種制備權(quán)利要求1所述1-(8-喹啉)-3-(2-吡啶)-三氮烯的方法，是將 8-氨基喹啉在酸性條件下用亞硝酸鈉重氮化得到其重氣鹽，再在醇溶液中將重 氮鹽與2-氨基吡啶反應(yīng)，制備得到1-(8-喹啉)-3-(2-吡啶)三氮烯。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的1-(8-喹啉)-3-(2-吡啶)-三氮烯的制備方法，其 特征是將8-氨基喹啉溶解在酸性溶液中，在0 ~ 5°C下與亞硝酸鈉的水溶液反應(yīng) 30 60min，得到其重氮鹽；將2-氨基吡^^溶解于乙醇中，0 5匸下緩慢加入上 述重氮鹽溶液，調(diào)節(jié)pH值為6 7,反應(yīng)2~2. 5h,制備得到1-(8-喹啉)-3-(2-吡啶)三氮烯。
4、 1- (8-喹啉)-3- (2-吡嚏)-三氮烯作為顯色劑的應(yīng)用。
5、 1- (8-喹啉)-3- (2-吡啶)-三氮烯作為熒光試劑的應(yīng)用。
6、 1-(8-喹啉)-3-(2-吡啶)-三氮烯作為熒光試劑，在堿性介質(zhì)中Pb(II) 的熒光檢測(cè)上的應(yīng)用。
全文摘要
一種含雜環(huán)的三氮烯化合物1-(8-喹啉)-3-(2-吡啶)-三氮烯(QPyT)，是將8-氨基喹啉在酸性條件下用亞硝酸鈉重氮化后，再于醇溶液中與2-氨基吡啶反應(yīng)制備得到。該化合物既是良好的顯色劑，又是靈敏度高、選擇性好的熒光試劑，可用于金屬離子的熒光檢測(cè)，特別是堿性介質(zhì)中Pb(II)的檢測(cè)。
文檔編號(hào)C07D401/12GK101274930SQ200810054989
公開日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2008年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月16日
發(fā)明者鋒 馮, 珍 盧, 孟雙明, 誠(chéng) 王, 陳澤忠 申請(qǐng)人:山西大同大學(xué)