一种2-（2'-羟基苯乙烯基）萘啶探针试剂及其制备和应用

本发明公开了一种2‑(2’‑羟基苯乙烯基)萘啶探针试剂及其制备和应用，所述探针试剂主要由浓硫酸、间硝基苯磺酸钠、硼酸、FeSO

1.一种2-(2’-羟基苯乙烯基)萘啶探针试剂的应用，其特征在于：包括(1)作为荧光光谱法或紫外-可见吸收光谱法中用于检测溶液中微量Hg²⁺、Ag⁺以及F^-的荧光探针试剂或比色探针试剂；(2)用于目视法中定性检测Hg²⁺、Ag⁺以及F^-；作为荧光光谱法或紫外-可见吸收光谱法中用于检测溶液中微量Hg²⁺、Ag⁺以及F^-的荧光探针试剂或比色探针试剂时，检测Hg²⁺、Ag⁺及F^-的方法为：(1)荧光光谱法检测Hg²⁺：在体积比为19/1的N,N-二甲基甲酰胺/水的溶液中，以375nm为荧光激发波长，探针在475nm处的荧光强度降低与Hg²⁺浓度呈线性关系，用校正曲线法检测Hg²⁺，Hg²⁺浓度的线性范围为0.9-12.0μM，检测限为34.6nM；(2)紫外-可见吸收光谱法检测Hg²⁺：在体积比为2/3的N,N-二甲基甲酰胺/水的溶液中，探针在400nm与360nm的比率吸光度值与Hg²⁺浓度呈线性关系，用校正曲线法检测Hg²⁺，Hg²⁺浓度的线性范围为1.0-10.0μM，检测限为0.82μM；(3)荧光光谱法检测Ag⁺：在体积比为19/1的1,4-二氧六环/水的溶液中，以368nm为荧光激发波长，探针在480nm与430nm的比率荧光强度值与Ag⁺浓度呈线性关系，用校正曲线法检测Ag⁺，Ag⁺浓度的线性范围为0.8-10.0μM，检测限为49.7nM；(4)荧光光谱法检测Hg²⁺：在体积比为19/1的1,4-二氧六环/水溶液中，以368nm为荧光激发波长，探针在530nm与430nm的比率荧光强度值与Hg²⁺浓度呈线性关，用校正曲线法检测Hg²⁺，Hg²⁺浓度的线性范围为0.7-10.0μM，检测限为30.5nM；(5)荧光光谱法检测F^-：在乙腈溶液中，以355nm为荧光激发波长，探针在460nm与650nm的比率荧光强度值与F^-浓度呈线性关系，用校正曲线法检测F^-，F^-浓度的线性范围为1.6-
22.0μM，检测限为0.41μM；(6)紫外-可见吸收光谱法检测F^-：在N,N-二甲基甲酰胺溶液中，探针在360nm与500nm的比率吸光度值与F^-浓度呈正比关系，用校正曲线法检测F^-，F^-浓度的线性范围为1.8-19.0μM，检测限为0.47μM；所述探针试剂的化学结构式为： ；所述探针试剂主要由按重量份计算的浓硫酸41份、间硝基苯磺酸钠17.5份、硼酸2.4份、FeSO₄·7H₂O 1.4份、2-氨基-6-甲基吡啶4.32份、水杨醛0.51份以及按体积份计算的丙三醇12.5份和乙酸酐10份制备而成；所述的2-(2’-羟基苯乙烯基)萘啶探针试剂按照以下路线合成： ；所述的2-(2’-羟基苯乙烯基)萘啶探针试剂制备方法具体包括以下步骤：a.中间体2-甲基萘啶的合成：冰浴条件下，在三口瓶中加入浓H₂SO₄，搅拌下依次加入间硝基苯磺酸钠、硼酸、FeSO₄·7H₂O、丙三醇和2-氨基-6-甲基吡啶，混匀后再加入48-52℃的温水，在133-137℃下回流2-3h，冷却至室温，用48-52％的NaOH溶液调至碱性，抽滤，水溶液用氯仿萃取2-4次，有机层干燥，旋蒸除去溶剂，得粗品，用环己烷重结晶粗品，即得2-甲基萘啶；b.2-(2’-羟基苯乙烯基)萘啶的合成：将上述2-甲基萘啶置于微波反应管中，加入2-甲基萘啶，用乙酸酐溶解，在温度125-135℃下，控制微波功率40-60W，微波反应35-45min，反应结束后，减压浓缩除去溶剂乙酸酐，得油状的粘稠液体，用热乙醇溶解，再加入丙酮重结晶，析出黄色粉末，即得2-(2’-羟基苯乙烯基)萘啶。
2.如权利要求1所述的2-(2’-羟基苯乙烯基)萘啶探针试剂的应用，其特征在于：所述(1)在体积比为19/1的N,N-二甲基甲酰胺/水的溶液中荧光光谱法检测Hg²⁺时，其他共存金属离子为Ag⁺，Li⁺，Na⁺，K⁺，Mg²⁺，Ca²⁺，Ba²⁺，Sr²⁺，Zn²⁺，Al³⁺，Co²⁺，Ni²⁺，Cu²⁺，Zn²⁺，Pb²⁺，Cd²⁺，La³⁺之一，在浓度与Hg²⁺相同时，对Hg²⁺测定不干扰；所述(2)在体积比为2/3的N,N-二甲基甲酰胺/水的溶液中紫外-可见吸收光谱法检测Hg²⁺时，其他共存金属离子为Ag⁺，Li⁺，Na⁺，K⁺，Mg²⁺，Ca²⁺，Ba²⁺，Sr²⁺，Zn²⁺，Al³⁺，Co²⁺，Ni²⁺，Cu²⁺，Zn²⁺，Pb²⁺，Cd²⁺，La³⁺之一，在浓度与Hg²⁺相同时，对Hg²⁺测定不干扰；所述(3)在体积比为19/1的1,4-二氧六环/水的溶液中荧光光谱法检测Ag⁺时，其他共存金属离子为Hg²⁺，Li⁺，Na⁺，K⁺，Mg²⁺，Ca²⁺，Ba²⁺，Sr²⁺，Zn²⁺，Al³⁺，Co²⁺，Ni²⁺，Cu²⁺，Zn²⁺，Pb²⁺，Cd²⁺，La³⁺之一，在浓度与Ag⁺相同时，对Ag⁺的测定不干扰；所述(4)在体积比为19/1的1,4-二氧六环/水溶液中荧光光谱法检测Hg²⁺时，其他共存金属离子为Ag⁺，Li⁺，Na⁺，K⁺，Mg²⁺，Ca²⁺，Ba²⁺，Sr²⁺，Zn²⁺，Al³⁺，Co²⁺，Ni²⁺，Cu²⁺，Zn²⁺，Pb²⁺，Cd²⁺，La³⁺之一，在浓度与Hg²⁺相同时，对Hg²⁺的测定不干扰；所述(5)在乙腈溶液中荧光光谱法检测F^-时，其他共存阴离子为AcO^-，HSO₄^-，H₂PO₄^-，PF₆^-，ClO₄^-，Cl^-，Br^-，I^-，NO₃^-之一，在浓度与F^-相同时，对F^-的测定不干扰；所述(6)在N,N-二甲基甲酰胺溶液中紫外-可见吸收光谱法检测F^-时，其他共存阴离子为AcO^-，HSO₄^-，H₂PO₄^-，PF₆^-，ClO₄^-，Cl^-，Br^-，I^-，NO₃^-之一，在浓度与F^-相同时，对F^-的测定不干扰。
3.如权利要求1所述的2-(2’-羟基苯乙烯基)萘啶探针试剂的应用，其特征在于：用目视法定性检测Hg²⁺、Ag⁺以及F^-时，检测方法包括：(1)在体积比为19/1的N,N-二甲基甲酰胺/水的溶液中，365nm紫外灯下，探针溶液呈蓝色荧光，Hg²⁺的加入使探针溶液蓝色荧光消失，上述其他金属离子无此现象，可目视检测浓度大于等于50μM的Hg²⁺；(2)在体积比为2/3的N,N-二甲基甲酰胺/水的溶液中，日光下，探针溶液呈无色，Hg²⁺的加入使探针溶液由无色变为黄色，上述其他金属离子无此现象，可目视检测浓度大于等于10μM的Hg²⁺；(3)在体积比为19/1的1,4-二氧六环/水溶液中，365nm紫外灯下，探针溶液呈蓝色荧光，Ag⁺的加入使探针溶液荧光由蓝色变为蓝绿色，可目视检测浓度大于等于100μM的Ag⁺；(4)在体积比为19/1的1,4-二氧六环/水溶液中，365nm紫外灯下，探针溶液呈蓝色荧光，Hg²⁺的加入使探针溶液荧光由蓝色变为黄绿色，上述其他金属离子无此现象，可目视检测浓度大于等于50μM的Hg²⁺；(5)在乙腈溶液中，365nm紫外灯下，探针溶液呈蓝色荧光，F^-的加入使探针溶液荧光由蓝色变为浅粉红色，上述其他阴离子无此现象，由此可目视检测浓度大于等于400μM的F^-；(6)在N,N-二甲基甲酰胺溶液中，日光下，探针溶液呈无色，F^-的加入使探针溶液由无色变为黄色，上述其他阴离子无此现象，由此可目视检测浓度大于等于10μM的F^-。