2-[2-羟基-5-（4-硝基偶氮苯）苯乙基]-8-羟基喹啉闭塞试剂

本发明公开了一种2‑[2‑羟基‑5‑(4‑硝基偶氮苯)苯乙烯基]‑8‑羟基喹啉比色试剂及其制备方法和应用，本发明利用喹啉衍生物和硝基偶氮苯衍生物为主要原料制备得到一种能应用于分析化学中检测F

1.一种2-[2-羟基-5-(4-硝基偶氮苯)苯乙烯基]-8-羟基喹啉比色试剂，其特征在于：所述比色试剂的化学结构式为：
2.一种如权利要求1所述的2-[2-羟基-5-(4-硝基偶氮苯)苯乙烯基]-8-羟基喹啉比色试剂的制备方法，其特征在于：按照以下路线合成：
3.如权利要求2所述的2-[2-羟基-5-(4-硝基偶氮苯)苯乙烯基]-8-羟基喹啉比色试剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：a、中间体：2-羟基-5-(4-硝基偶氮苯)苯甲醛的合成：在100ml三口瓶中，加入对硝基苯胺1.38g及4ml浓盐酸和5ml水，待其溶解后于冰盐浴下冷却至0～5℃，将5ml亚硝酸钠水溶液缓慢滴入其中，加完后于冰浴下继续反应2h，用氢氧化钠溶液调pH＝7，然后将含水杨醛1.22g的水溶液20ml加入其中，继续反应4h，反应完后有红色沉淀析出，过滤，真空干燥过夜，四氢呋喃重结晶，得2-羟基-5-(4-硝基偶氮苯)苯甲醛；产率53.5％；b、2-[2-羟基-5-(4-硝基偶氮苯)苯乙烯基]-8-羟基喹啉的制备：在25mL微波反应管中，加入8-羟基-2-甲基喹啉0.11g、上述制备的2-羟基-5-(4-硝基偶氮苯)苯甲醛和10mL乙酸酐，混合形成橙红色溶液，在128-132℃温度下，微波功率50W，微波反应60min；反应结束后，移至圆底烧瓶，向反应液中加入100mL冰水，搅拌2h，出现橙黄色的固体，过滤，干燥，得0.3g固体中间体；将该中间体固体置于100mL三颈瓶中，加20mL吡啶，在N₂保护下，80-85℃下回流5h，再加入9mL水，继续回流20h，冷却，加100mL的冰水，过夜，有棕红色的固体析出，过滤，干燥，粗产物经柱层析纯化，洗脱剂为乙酸乙酯:正己烷，洗脱剂体积比为4:6，得橙红色固体粉末2-[2-羟基-5-(4-硝基偶氮苯)苯乙烯基]-8-羟基喹啉。
4.一种如权利要求1-3中任一项所述的2-[2-羟基-5-(4-硝基偶氮苯)苯乙烯基]-8-羟基喹啉比色试剂的应用，其特征在于：包括(1)作为紫外-可见吸收光谱法中用于检测溶液中AcO^-、F^-以及pH的比色试剂；(2)目视比色法检测溶液中F^-、AcO^-、pH以及目视比色法检测二甲基亚砜/水中水含量；(3)负载比色试剂的试纸条检测溶液pH。
5.如权利要求4所述的2-[2-羟基-5-(4-硝基偶氮苯)苯乙烯基]-8-羟基喹啉比色试剂的应用，其特征在于：作为紫外-可见吸收光谱法中用于检测溶液中AcO^-、F^-以及pH的比色试剂时，检测方法包括：(1)紫外-可见吸收光谱法检测F^-：在乙腈溶液中，比色试剂在350nm与595nm的比率吸光度值与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1.0-25.0μM，检测限为0.63μM；(2)紫外-可见吸收光谱法检测AcO^-：在体积比为19/1的乙腈/水溶液中，比色试剂在350nm与560nm的比率吸光度值与AcO^-浓度呈线性关系，用校正曲线法检测AcO^-，AcO^-浓度的线性范围为1.0-45.0μM，检测限为0.44μM；(3)紫外-可见吸收光谱法检测pH：比色试剂在体积比为9/1的二甲基亚砜/水溶液中，分别加入至少3种不同pH值的Tirs-HCl缓冲溶液，所述pH值为3-9，取溶液于比色皿中进行紫外-可见光谱测定；以波长为355nm和600nm处的吸收峰变化，可检测pH范围为6-9的溶液。
6.如权利要求5所述的2-[2-羟基-5-(4-硝基偶氮苯)苯乙烯基]-8-羟基喹啉比色试剂的应用，其特征在于：所述(1)在乙腈溶液中，紫外-可见吸收光谱法检测F^-时，其他共存阴离子为AcO^-，Cl^-，Br^-，I^-，HSO₄^-，NO₃^-，ClO₄^-，H₂PO₄^-，PF₆^-之一，在浓度与F^-相同时，对F^-的测定不干扰；所述(2)在体积比为19/1的乙腈/水溶液中，紫外-可见吸收光谱法检测AcO^-时，其他共存阴离子为F^-，Cl^-，Br^-，I^-，HSO₄^-，NO₃^-，ClO₄^-，H₂PO₄^-，PF₆^-之一，在浓度与AcO^-相同时，对AcO^-的测定不干扰；
7.如权利要求4所述的2-[2-羟基-5-(4-硝基偶氮苯)苯乙烯基]-8-羟基喹啉比色试剂的应用，其特征在于：目视比色法检测溶液中F^-、AcO^-、pH以及目视比色法检测二甲基亚砜/水中水含量时，检测方法包括：(1)目视比色法检测溶液中F^-时，浓度为20μM的比色试剂乙腈溶液中，日光下，F^-离子浓度分别为0、10、100、1000μM时，比色试剂溶液颜色变化分别对应为淡黄色、浅蓝色、靛蓝色、青色，检测限为10μM；(2)比色试剂目视比色法检测溶液中AcO^-时，浓度为20μM的比色试剂在体积比为19/1的乙腈/水溶液中，日光下，在AcO^-离子浓度分别为0、10、100、1000μM时，比色试剂溶液颜色变化分别对应为淡黄色、橘黄色、浅粉色、粉红色，检测限为10μM；(3)比色试剂目视比色法检测溶液的pH时，浓度为20μM的比色试剂在pH分别为6、7、8、9的浓度为5mM的Tirs-HCl缓冲溶液中，用二甲基亚砜/水稀释使得二甲基亚砜/水的体积比为9/1，日光下，在pH分别为6、7、8、9缓冲溶液中，比色试剂溶液颜色变化分别对应为浅黄色、浅绿色、浅蓝色、蔚蓝色；(4)比色试剂目视比色法检测二甲基亚砜/水中水含量时，浓度为20μM的比色试剂在不同水含量的二甲基亚砜/水缓冲溶液中，在水含量分别为1％、10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％时，日光下，比色试剂溶液颜色变化分别对应为湖蓝色、蔚蓝色、紫色、深紫红色、浅紫红色、粉红色、浅粉红色、藕色、象牙白；比色试剂通过目视比色法定性和半定量检测溶液中H₂O的百分含量，检测限为1％。
8.如权利要求4所述的2-[2-羟基-5-(4-硝基偶氮苯)苯乙烯基]-8-羟基喹啉比色试剂的应用，其特征在于：负载比色试剂的试纸条检测溶液pH时，将试纸条分别先浸入浓度为1mM的比色试剂乙腈溶液中进行试剂负载，取出，再将试纸条分别浸入pH为7、8、9、10的浓度为0.05M的Tirs-HCl缓冲溶液后，日光下，试纸条颜色变化分别对应为黄色、浅橙色、橙红色、紫红色。