一种醛分子探针及其制备方法和应用与流程

1.本发明涉及醛检测技术领域，具体涉及一种醛分子探针及其制备方法和应用。


背景技术：

2.醛，化学式r-cho。醛类可以与多种蛋白质共价结合，从而改变肝功能和结构。通过与微管蛋白的结合，醛类减少了微管的聚合，从而损害蛋白质分泌，并使肝细胞肿胀。醛物质会形成损害一些酶的活性，对人体不少机能都有所损伤，对各种线粒体功能也会被改变。大多数醛是有毒的，除了作为食品添加剂的肉桂醛和食品香料的水杨醛无毒以外。
3.生活中接触最多的有毒类醛是甲醛和乙醛：(1)甲醛是一种无色易溶的刺激性气体，长时间吸入甲醛气体，可损伤肝脏、肾脏、血液系统、消化系统、呼吸系统、中枢神经系统和免疫系统，妇女、孕妇长时间接触低浓度甲醛气体，能导致月经紊乱、胎儿畸形、新生儿免疫力降低、体质下降，智力发育产生障碍。此外，甲醛还有致畸、致癌作用。长期接触甲醛的人可引起染色体突变，鼻腔、口腔、鼻咽、咽喉、皮肤和消化道的癌症，甚至抑制骨髓造血功能引发再生障碍性贫血。(2)乙醛对肝脏的损伤，乙醛刺激胶原蛋白的产生，乙醛-蛋白质加和物刺激针对乙醛的抗体的产生，这种免疫反应可能导致酒精诱导的肝损伤加重；乙醛对气管平滑肌的收缩有所影响，导致嗜睡或头晕；另外乙醛对生殖系统有不利的影响，还有一定导致乳腺癌的风险。
4.含微量醛类的产品长期释放成为人类健康的隐形杀手，如何快速、精确的检测出微量醛是研究的热点，醛分子探针对醛有高灵敏性和分子响应性，为微量醛检测提供了研究方向。


技术实现要素：

5.针对微量醛检测不灵敏等技术问题，本发明提供一种醛分子探针及其制备方法和应用，具有对醛检测灵敏度高、检测快速等优点，同时制备方法简单易于工业化。
6.第一方面，本发明提供一种醛分子探针，具有如下分子结构式：
[0007][0008]
第二方面，本发明提供一种醛分子探针的制备方法，包括以n-烯丙基盐酸盐-4-溴-1，8-萘酰亚胺、水合肼为原料，在保护气体下，加入乙醇加热回流反应，反应产物经抽滤、洗涤、干燥所得，醛分子探针成品的命名为：n-烯丙基盐酸盐-4-肼基-萘酰亚胺。
[0009]
进一步的，n-烯丙基盐酸盐-4-溴-1，8-萘酰亚胺制备方法包括如下步骤：
[0010]
s1、制备4-溴-1，8-萘二甲酸酐的乙醇溶液，投入四孔烧瓶；
[0011]
s2、加热后投入烯丙基胺盐酸盐，回流反应，冷水淬冷得反应产物，再经抽滤、水洗、重结晶即得。
[0012]
本发明醛分子探针合成路线如下：
[0013][0014]
进一步的，4-溴-1，8-萘二甲酸酐与烯丙基胺盐酸盐的重量比为2～2.5：1～1.5。
[0015]
进一步的，步骤s2中，加热的温度为70℃，加热的时间为3～10min，回流反应的时间为0.5～1.5h。
[0016]
进一步的，保护气体为氮气。
[0017]
进一步的，回流反应温度为60℃，反应时间为3～4h。
[0018]
进一步的，洗涤的方法为，先用石油醚洗，再用二氯甲烷洗，最后用乙醇洗。
[0019]
第三方面，本发明提供一种醛分子探针在含醛物质检测中的应用。
[0020]
进一步的，含醛物质检测的方法为，将醛分子探针溶于有机溶剂获得检测液，荧光灯作为光源照射检测液，向检测液中滴加待测样品的溶液，若滴加后检测液出现荧光强度和/或颜色变化，则待测样品中含醛。
[0021]
本发明的机理为：本发明提供制得的醛分子探针n-烯丙基盐酸盐-4-肼基-萘酰亚胺中，与肼基相连的萘酰亚胺基团在接触醛以后，从肼受体到萘酰亚胺的光诱导电子转移，导致荧光效果变化，可作为醛分子探针。
[0022]
本发明的有益效果在于：本发明提供的醛分子探针适合对不同种类的醛进行检测，检测时滴入检测液观察荧光效果变化即可，检测灵敏度高，操作方便，检测快速。
附图说明
[0023]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]
图1是本发明具体实施方式测试例1不同检测液的荧光照射效果。
[0025]
图2是本发明具体实施方式测试例1不同检测液滴加含甲醛待测液后的荧光照射效果。
[0026]
图3是本发明具体实施方式测试例2不同检测液的荧光照射荧光吸收谱图。
[0027]
图4是本发明具体实施方式测试例2不同检测液滴加含甲醛待测液后的荧光照射荧光吸收谱图。
[0028]
图5是本发明具体实施方式测试例3不同ph值检测液的荧光照射效果。
[0029]
图6是本发明具体实施方式测试例3不同ph值检测液滴加含甲醛待测液后的荧光照射效果。
[0030]
图7是本发明具体实施方式测试例3不同ph值检测液的荧光照射荧光吸收谱图。
[0031]
图8是本发明具体实施方式测试例3不同ph值检测液滴加3滴含甲醛待测液后的荧光照射荧光吸收谱图。
[0032]
图9是本发明具体实施方式测试例4不同醛类待测样品的荧光吸收光谱图。
具体实施方式
[0033]
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0034]
实施例1
[0035]
一种醛分子探针的制备方法，包括如下步骤：
[0036]
(1)将4-溴-1，8-萘二甲酸酸酐2.01g溶于80ml乙醇溶液中，加入沸石，升温至70℃保温5min以后，加入1.234g烯丙基胺盐酸盐，搅拌条件下回流反应1h，冷水淬冷5次，抽滤，水洗以后用乙醇洗，得到淡黄色粉末，继续采用乙醇重结晶，得到淡黄色粉末n-烯丙基盐酸盐-4-溴-1，8-萘酰亚胺；
[0037]
(2)四口烧瓶加入1.21g步骤(1)制得的n-烯丙基-4-溴-1，8-萘酰亚胺和5g 80％的水合肼，在氮气保护下，加入100ml乙醇，在60℃下回流4h，过滤，滤饼依次用石油醚、二氯甲烷和乙醇洗涤，真空干燥，得到醛分子探针n-烯丙基盐酸盐-4-肼基-萘酰亚胺。
[0038]
实施例2
[0039]
一种醛分子探针的制备方法，包括如下步骤：
[0040]
(1)将4-溴-1，8-萘二甲酸酸酐2.2g溶于80ml乙醇溶液中，加入沸石，升温至70℃保温3min以后，加入1.254g烯丙基胺盐酸盐，搅拌条件下回流反应0.5h，冷水淬冷3～4次，抽滤，水洗以后用乙醇洗，得到淡黄色粉末，继续采用乙醇重结晶，得到淡黄色粉末n-烯丙基盐酸盐-4-溴-1，8-萘酰亚胺；
[0041]
(2)四口烧瓶加入1.21g步骤(1)制得的n-烯丙基-4-溴-1，8-萘酰亚胺和5g 80％的水合肼，在氮气保护下，加入100ml乙醇，在60℃下回流4h，过滤，滤饼依次用石油醚、二氯甲烷和乙醇洗涤，真空干燥，得到醛分子探针n-烯丙基盐酸盐-4-肼基-萘酰亚胺。
[0042]
实施例3
[0043]
一种醛分子探针的制备方法，包括如下步骤：
[0044]
(1)将4-溴-1，8-萘二甲酸酸酐2.01g溶于80ml乙醇溶液中，加入沸石，升温至70℃保温10min以后，加入1.234g烯丙基胺盐酸盐，搅拌条件下回流反应1.5h，冷水淬冷5次，抽滤，水洗以后用乙醇洗，得到淡黄色粉末，继续采用乙醇重结晶，得到淡黄色粉末n-烯丙基盐酸盐-4-溴-1，8-萘酰亚胺；
[0045]
(2)四口烧瓶加入1.21g步骤(1)制得的n-烯丙基-4-溴-1，8-萘酰亚胺和5g 80％的水合肼，在氮气保护下，加入100ml乙醇，在60℃下回流3h，过滤，滤饼依次用石油醚、二氯甲烷和乙醇洗涤，真空干燥，得到醛分子探针n-烯丙基盐酸盐-4-肼基-萘酰亚胺。
[0046]
测试例1
[0047]
将实施例1制备的醛分子探针与有机溶剂按0.0005g/30ml的用量配制检测液，如图1、图2中，检测液中有机溶剂分别标记为1-醋酸铵(10％)、2-二甲基亚砜，3-乙酸乙酯，4-丙酮，5-甲醇，6-二恶烷。采用波长为365nm的荧光灯作为光源，对所制备探针在不同有机溶剂中，在黑暗条件下进行照射，测试荧光效果。
[0048]
如图1，示出了配制的不同检测液的荧光照射效果。
[0049]
如图2，示出了向不同检测液中滴加3滴含甲醛待测液后荧光照射效果。
[0050]
由图1、图2可以看出，加入含甲醛待测液后，各检测液的荧光强度或颜色发生变化，具有不同的荧光效果，说明本发明制得的醛分子探针对甲醛具有荧光响应。
[0051]
测试例2
[0052]
为了进一步准确对比荧光效果的变化，采用荧光分光光度计进行荧光吸收谱图(波长300-600nm)的测试，具体测试方法如下：
[0053]
将实施例1制备的醛分子探针与有机溶剂按0.0005g/30ml的用量配制检测液，如图3、图4中，检测液中有机溶剂分别标记为1-二恶烷、2-甲醇，3-丙酮，4-乙酸乙酯，5-二甲基亚砜，6-醋酸铵(10％)。采用波长为365nm的荧光灯作为光源，对所制备探针在不同有机溶剂中，在黑暗条件下进行照射，测试荧光效果。
[0054]
如图3，示出了配制的不同检测液的荧光照射荧光吸收谱图。
[0055]
如图4，示出了向不同检测液中滴加3滴含甲醛待测液后荧光照射荧光吸收谱图。
[0056]
由图3、图4可以看出，本发明制备的醛分子探针溶解于有机溶剂甲醇、乙酸乙酯、二甲基亚砜，加入甲醛荧光吸收光谱的峰形和峰位置变化明显，与测试例1中365nm下的荧光效果图相对应。这说明，醛分子探针溶于甲醇、乙酸乙酯、二甲基亚砜这三种有机溶剂荧光变化较大，对甲醛产生响应程度最优。
[0057]
测试例3
[0058]
基于测试例1、测试例2中醛分子探针对甲醛的荧光响应效果，测试例3对不同ph值体系下对甲醛的荧光响应效果进行测试。具体测试方法为：
[0059]
将实施例1制备的醛分子探针与二甲基亚砜按0.0005g/30ml的用量配制检测液，调节检测液体系ph，如图5、图6中，检测液体系ph分别标记为1-ph值7.58，2-ph值6.28，3-ph值5.07，4-ph值4.65。采用波长为365nm的荧光灯作为光源，对所制备探针在不同ph中，在黑暗条件下进行照射，测试荧光效果。为了进一步准确对比ph值对荧光效果变化的影响，采用荧光分光光度计进行荧光吸收谱图(波长365nm)的测试。
[0060]
如图5，示出了配制的不同ph值检测液的荧光照射效果。
[0061]
如图6，示出了向不同ph值检测液中滴加3滴含甲醛待测液后荧光照射效果。
[0062]
如图7，示出了配制的不同ph值检测液的荧光照射荧光吸收谱图。
[0063]
如图8，示出了向不同ph值检测液中滴加3滴含甲醛待测液后荧光照射荧光吸收谱图。
[0064]
由图5、图6可以看出，在不同的ph值检测体系下，滴加甲醛后，检测体系荧光强度变化不明显。另外，从图7、图8可以看出，荧光吸收光谱峰值明显变化说明具有响应效果，但各不同ph值检测体系的荧光吸收光谱基本一致。说明在ph值4.5～8范围内，本发明制得的醛分子探针在二甲基亚砜中的荧光吸收光谱不受ph值的影响。
[0065]
测试例4
[0066]
基于测试例1-3中醛分子探针对甲醛的荧光响应效果，测试例4对含不同醛类的待测样品荧光响应效果进行测试。具体测试方法为：
[0067]
将n-烯丙基盐酸盐-4-肼基-萘酰亚胺探针分子溶解分散在二甲基亚砜溶液中，浓度为0.0005g/30ml，然后分别量取30ml溶液放在不同玻璃瓶内，设置空白组不加待测样品，其余分别向瓶内滴加甲醛、戊二醛、乙二醛醛类物质，分别标记为1-空白组，2-甲醛，3-戊二醛，4-乙二醛。
[0068]
如图9，示出了不同醛类待测样品的荧光吸收光谱，由图9可以看出，加入不同醛类后，荧光吸收光谱吸收强度和峰位置等都有变化。说明n-烯丙基盐酸盐-4-肼基-萘酰亚胺探针分子对不同醛类都有响应效果，而且相应效果有一定区别，同时，从观察颜色来看，待测液对不同醛类相应后荧光颜色具有变化。
[0069]
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种醛分子探针，其特征在于，具有如下分子结构式：2.一种权利要求1所述醛分子探针的制备方法，其特征在于，包括以n-烯丙基盐酸盐-4-溴-1，8-萘酰亚胺、水合肼为原料，在保护气体下，加入乙醇加热回流反应，反应产物经抽滤、洗涤、干燥所得。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，n-烯丙基盐酸盐-4-溴-1，8-萘酰亚胺制备方法包括如下步骤：s1、制备4-溴-1，8-萘二甲酸酐的乙醇溶液，投入四孔烧瓶；s2、加热后投入烯丙基胺盐酸盐，回流反应，冷水淬冷得反应产物，再经抽滤、水洗、重结晶即得。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，4-溴-1，8-萘二甲酸酐与烯丙基胺盐酸盐的重量比为2～2.5：1～1.5。5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，加热的温度为70℃，加热的时间为3～10min，回流反应的时间为0.5～1.5h。6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，保护气体为氮气。7.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，回流反应温度为60℃，反应时间为3～4h。8.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，洗涤的方法为，先用石油醚洗，再用二氯甲烷洗，最后用乙醇洗。9.一种权利要求1所述醛分子探针在含醛物质检测中的应用。10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，含醛物质检测的方法为，将醛分子探针溶于有机溶剂获得检测液，荧光灯作为光源照射检测液，向检测液中滴加待测样品的溶液，若滴加后检测液出现荧光强度和/或颜色变化，则待测样品中含醛。

技术总结
本发明涉及醛检测技术领域，具体涉及一种醛分子探针及其制备方法和应用。本发明以N-烯丙基盐酸盐-4-溴-1，8-萘酰亚胺、水合肼为原料，在保护气体下，加入乙醇加热回流反应，反应产物经抽滤、洗涤、干燥，制得醛分子探针成品，命名为：N-烯丙基盐酸盐-4-肼基-萘酰亚胺。本发明提供的分子探针中与肼基相连的萘酰亚胺基团在接触醛以后，从肼受体到萘酰亚胺的光诱导电子转移，导致荧光效果变化，从而起到醛检测的作用。本发明提供的醛分子探针适合对不同种类的醛进行检测，检测时滴入检测液观察荧光效果变化即可，检测灵敏度高，操作方便，检测快速。速。速。


技术研发人员：盛守祥 孙红玉 盛春英 吕惠雯 邓慧 李春光 吕建品 贾荣霞 罗维新 周志玲 刘晓敏 郭春辉
受保护的技术使用者：滨州华纺工程技术研究院有限公司
技术研发日：2023.06.01
技术公布日：2023/10/15