一种硫代苯基酰胺类化合物及其制备方法与应用

本发明涉及有机合成，尤其是涉及一种硫代苯基酰胺类化合物及其制备方法与应用。

背景技术：

1、镉离子是水体、土壤中的一类重要污染物，浓度为0.2至0.8会导致植物发黄，甚至死亡。在生物体内，镉进入细胞后会与重要的生化分子相互作用，影响它们的功能，这些影响包括dna损伤、酶活性受到抑制、细胞分裂受到影响等。镉离子是工业活动中释放的一种有毒金属离子，严重危害动植物生长和人体健康，长时间暴露于含有镉离子的环境中会导致肺癌、前列腺癌、肾衰竭等健康问题。

2、因此，选择性识别和检测镉离子，对化学、生物学、临床医学、环境监测等领域的相关研究具有十分重要的意义。分子探针可实现对目标物的浓度变化、分布范围等信息进行实时检测，因此该分子探针具有对生物体内的镉离子进行实时分析检测的潜在应用。化合物具有成本低、操作简单、检测限低、选择性好以及实时监测等优点，在金属离子检测中得到广泛关注。化合物为实现快速、高灵敏度、无损和原位检测开辟了新的途径。同时因荧光增强传感材料可降低检测错误，对复杂体系检测准确，可同时实现多种检测物对不同分析物进行检测。

3、但是，目前报道的cd2+荧光化学探针在实际应用中仍受到一些限制，如：有的专一性不够，容易受其它金属离子的干扰；有的合成困难、结构复杂；有的膜渗透性能欠佳；有的在镉离子的检测过程中需要有机溶剂的助溶，增加了检测体系毒性，限制了化合物在生物体系中的应用。现阶段缺乏一种灵敏性高、选择性好、性能优越且同时能实现水相检测的cd2+的化合物。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明第一方面提出一种硫代苯基酰胺类化合物，本发明提供的化合物对cd2+具有高选择性以及高灵敏度，可应用于镉离子检测领域。

2、本发明第二方面还提供一种硫代苯基酰胺类化合物的制备方法。

3、本发明第三方面还提供一种荧光探针。

4、本发明第四方面还提供一种硫代苯基酰胺类化合物的应用。

5、根据本发明的第一方面实施例提供的一种硫代苯基酰胺类化合物，具有式i所示的结构式：

6、

7、其中，r1选自苄基、被卤素或c1～6的卤代烷基取代的苄基、萘甲基、c1～6的烷基；

8、r2选自c1～6的烷氧基、苯基、被c1～6的烷氧基、卤素、硝基取代的苯基。

9、根据本发明实施例的硫代苯基酰胺类化合物，至少具有如下有益效果：

10、本发明的硫代苯基酰胺类化合物的激发和发射光谱在可见光区中，且对cd2+具有优良的选择性以及灵敏度，所述硫代苯基酰胺类化合物化学稳定性高，具有较好的水溶性，可在水环境体系中进行cd2+的检测，能有效应用于化合物、高敏度传感器或镉离子检测仪器中。

11、根据本发明的一些实施例，r1选自苄基、氟取代的苄基、氯取代的苄基、碘取代的苄基、三氟甲基取代的苄基、萘甲基、甲基、乙基。

12、根据本发明的一些实施例，所述硫代苯基酰胺类化合物选自如下结构式中的一种：

13、

14、根据本发明的第二方面实施例提供的所述的硫代苯基酰胺类化合物的制备方法，包括如下步骤：

15、将化合物ii、化合物iii、光催化剂和碱混合进行反应，得到所述硫代苯基酰胺类化合物；

16、其中，化合物1和化合物2的结构式如下：

17、

18、根据本发明实施例的硫代苯基酰胺类化合物的制备方法，至少具有如下有益效果：

19、本发明通过化合物ii和化合物iii为主要原料合成硫代苯基酰胺类化合物，其合成步骤简单、方法操作安全、原料无毒、价格低廉以及收率高。

20、根据本发明的一些实施例，所述化合物ii与所述碱的摩尔比为1﹕(0.5～4)。

21、根据本发明的一些实施例，所述化合物ii和化合物iii的摩尔比为1﹕(0.15～10)。

22、根据本发明的一些实施例，所述光催化剂包括ru(bpy)32+(联吡啶钌)、ir(ppy)3(dtbbpy)+((4,4'-二叔丁基-2,2'-联吡啶)双[(2-吡啶基)苯基]铱(iii))、mes-acr+(9-均三甲苯基-10-甲基吖啶)、eosin y(中性曙红)中的至少一种。

23、根据本发明的一些实施例，所述光催化剂与所述化合物ii的摩尔比为(0.5～1)：1。

24、根据本发明的一些实施例，所述碱包括乙酸钠、甲醇钠、氢氧化钠、叔丁醇钠、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸铯中的至少一种。

25、根据本发明的一些实施例，所述反应的温度为60℃～120℃。

26、根据本发明的一些实施例，所述反应的时间为8h～24h。

27、根据本发明的一些实施例，所述反应还包括溶剂。

28、根据本发明的一些实施例，所述溶剂包括乙醇、叔戊醇、异丙醇、四氢呋喃、乙腈、1,4-二氧六环、n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、甲苯、对二甲苯、水中的至少一种。

29、根据本发明的一些实施例，所述溶剂与所述化合物ii的体积摩尔比为1～20ml：1mmol。

30、根据本发明的一种实施方式，所述方法还包括反应后提纯的步骤，所述提纯的洗脱液为石油醚、二氯甲烷和乙酸乙酯的混合溶液。

31、根据本发明的一种实施方式，所述柱层析提纯的洗脱液为石油醚：二氯甲烷：乙酸乙酯体积比2-50：0-20：1的混合溶液。

32、本发明第三方面提供一种荧光探针，包括本发明所述的硫代苯基酰胺类化合物。

33、本发明第四方面提供上述所述的硫代苯基酰胺类化合物在镉离子检测中的应用。

34、定义和一般术语

35、“c1-6的烷基”表示碳原子总数为1-6的烷基，包括c1-6的直链烷基、c1-6的支链烷基和c3-6的环烷基，例如可以为碳原子总数为1、2、3、4、5或6的直链烷基、碳原子总数为1、2、3、4、5或6的支链烷基或者碳原子总数为3、4、5或6的环烷基，例如可以为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、正己基、环丙基、甲基环丙基、乙基环丙基、环戊基、甲基环戊基、环己基等。

36、“c1～6的卤代烷基”与“c1-6的烷基”的定义相似，其区别在于，c1-6的烷基中的至少任意一个氢原子被卤素取代。

37、“c1-6的烷氧基”表示碳原子总数为1-6的烷氧基，包括c1-6的直链烷氧基、c1-6的支链烷氧基和c2-6的环烷氧基，例如可以为碳原子总数为1、2、3、4、5或6的直链烷氧基、碳原子总数为1、2、3、4、5或6的支链烷氧基或者碳原子总数为2、3、4、5或6的环烷氧基，例如可以为甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基等。

38、“卤素”包括氟、氯、溴、碘中的任意一个或两个以上。

39、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。