一种可视化选择性识别二级胺的荧光探针及制备方法和应用

本申请涉及一种可视化选择性识别二级胺的荧光探针及制备方法和应用，属于荧光探针。

背景技术：

1、荧光探针因具有高灵敏度、分析相对简单和价格低廉等优点，被广泛应用于区分相关生物活性和毒性分子等方面，在化学、生物和环境科学领域具有相当重要的意义。2013年，程建功等人利用仲胺催化芳基硼酸酯(或硼酸)在空气中氧化以产生相应的酚，引起基于bodipy探针荧光的淬灭。而伯胺和叔胺的碱性较仲胺弱，短时间内几乎不引起该反应。从而实现了对仲胺的选择性检测；2017年，李秋艳课题组将苯并噻二唑(btd)作为荧光团和可互变异构的喹喔啉-2,3-(1h，4h)-二酮(qd)作为响应位点组合到苯并融合基序中，合成了稳健且多孔的uio-68型zr-mof。碱性胺使互变异构体的羟基去质子后改变了电子离域程度从而使之前的蓝色荧光变为绿色荧光。上述探针合成复杂，难以大量制备从而应用受限，且均为淬灭型(on-off)荧光探针。

技术实现思路

1、为解决前述现有技术的问题，本申请提供了一种可视化选择性识别二级胺的荧光探针及制备方法和应用的技术方案，荧光探针采为开启式(off-on)，相比于淬灭型(on-off)荧光探针，荧光增强的信号变化更易有效检测，而且探针自身的荧光弱，可以降低背景信号，提高探针的灵敏度。

2、本申请采用如下技术方案：

3、一种可视化选择性识别二级胺的荧光探针，可视化选择性识别二级胺的荧光探针具有式i或式ii所示结构；

4、

5、其中，r1选自h、me、et、pr中的一种；

6、r2选自h、f、cl、br、me、et、pr中的一种。

7、其中me、et、pr分别代表甲基、乙基、丙基。

8、可选地，所述可视化选择性识别二级胺的荧光探针为式ii所示结构的化合物；

9、

10、根据本申请的另一方面，提供了一种上述可视化选择性识别二级胺的荧光探针的制备方法，包括如下步骤：

11、向含有1,3-茚满二酮或含有取代基的1,3-茚满二酮、原甲酸或原甲酸酯类化合物的原料中，滴加醋酸酐至原料完全溶解形成溶液，然后将溶液加热，同时通过tlc点板监测反应程度直到原料消耗完全，冷却后将反应淬灭，依次萃取、干燥、除去溶剂、纯化后得到所述可视化选择性识别二级胺的荧光探针。

12、其中，所述滴加为缓慢滴加，本领域技术人员可根据需要选择具体滴加的缓慢程度。

13、可选地，所述原甲酸酯类化合物选自原甲酸三甲酯、原甲酸三乙酯、原甲酸三丙酯中的至少一种。

14、可选地，所述含有取代基的1,3-茚满二酮为苯基邻位或间位含有取代基的1,3-茚满二酮。其中取代基包括f、cl、br、me、et、pr中的至少一种。

15、可选地，所述步骤为：

16、向含有1,3-茚满二酮和原甲酸三乙酯的原料中，缓慢滴加醋酸酐至原料完全溶解形成溶液，然后将溶液加热，同时通过tlc点板监测反应程度直到原料消耗完全，冷却后将反应淬灭，依次萃取、干燥、除去溶剂、纯化后得到所述可视化选择性识别二级胺的荧光探针。

17、可选地，所述加热的条件包括：温度为135～145℃。

18、所述1,3-茚满二酮含有取代基的1,3-茚满二酮、原甲酸或原甲酸酯类化合物、醋酸酐的摩尔比为1：(7～10)：(7～10)。

19、本申请的可视化选择性识别二级胺的荧光探针仅与二级胺反应后开启荧光信号进而可以实现在多种亲核试剂混合时对二级胺的选择性可视化识别，同时，与二级胺结合生成的分子所产生的荧光信号具有溶剂效应，溶剂极性的改变会对荧光信号的强弱产生影响。

20、根据本申请的另一方面，还提供了一种上述可视化选择性识别二级胺的荧光探针或根据上述制备方法制备的可视化选择性识别二级胺的荧光探针在二级胺检测识别中的应用，所述应用包括：

21、将所述可视化选择性识别二级胺的荧光探针溶于溶剂中配置为标准溶液；

22、向标准溶液中加入含有二级胺的混合液得到反应产物，对反应产物进行荧光强度检测以可视化检测识别二级胺。

23、本申请的可视化选择性识别二级胺的荧光探针本身没有荧光，但具有α,β-不饱和酮(michael受体)反应位点，可与亲核试剂进行共轭加成-消除反应，与多种不同亲核试剂反应后，仅与二级胺反应的产物具有蓝绿色荧光，与二级胺在低浓度下反应迅速，利用两种状态的不同，实现了对二级胺的选择性可视化检测。

24、可选地，所述溶剂选自氯仿、二氯甲烷、乙腈、四氢呋喃中的至少一种。

25、可选地，所述应用还包括：将所述可视化选择性识别二级胺的荧光探针溶于溶剂中配置为标准溶液；

26、可选地，所述应用还包括：将所述可视化选择性识别二级胺的荧光探针溶于低极性溶剂中配置为标准溶液；

27、将滤纸浸入标准溶液中，干燥，得到可视化选择性识别二级胺的荧光探针试纸；

28、将所述可视化选择性识别二级胺的荧光探针试纸置于含有二级胺的饱和蒸汽中，通过试纸荧光变化以可视化检测识别二级胺。

29、可选地，所述应用为毒品进行可视化检测。

30、大部分毒品如冰毒(主要成分为甲基苯丙胺)、摇头丸(主要成分为3,4-亚甲基二氧甲基苯丙胺和甲基苯丙胺)等主要成分具有二级胺的结构。基于前述可视化选择性识别二级胺的荧光探针良好的性能，该探针是用于检测二级胺以及毒品的良好传感器。

31、本申请能产生的有益效果包括：

32、本申请提供的可视化选择性识别二级胺的荧光探针，是一种开启式(off-on)荧光探针，相比于淬灭型探针，荧光增强的信号变化更易有效检测，而且探针自身的荧光弱，可以降低背景信号，提高探针的灵敏度。原料1,3-茚满二酮是天然产物，仅需一步高产率缩合反应可以得到目标分子，便于大量制备。该探针具有α,β-不饱和酮(michael受体)反应位点，可与亲核试剂进行共轭加成-消除反应。本申请的可视化选择性识别二级胺的荧光探针本身没有荧光，与多种不同亲核试剂反应后，仅与二级胺反应的产物具有蓝绿色荧光，利用两种状态的不同，实现了对二级胺的选择性可视化检测，且该探针与二级胺在低浓度下反应迅速。基于上述的良好的性能，本申请提供的可视化选择性识别二级胺的荧光探针可以作为用于检测二级胺以及毒品的良好传感器。

技术特征：

1.一种可视化选择性识别二级胺的荧光探针，其特征在于，可视化选择性识别二级胺的荧光探针具有式i所示结构；

2.权利要求1所述可视化选择性识别二级胺的荧光探针的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述原甲酸酯类化合物选自原甲酸三甲酯、原甲酸三乙酯、原甲酸三丙酯中的至少一种；

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤为：

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述加热的条件包括：温度为135～145℃。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述1,3-茚满二酮或含有取代基的1,3-茚满二酮、原甲酸或原甲酸酯类化合物、醋酸酐的摩尔比为1：(7～10)：(7～10)。

7.权利要求1所述可视化选择性识别二级胺的荧光探针或根据权利要求2至6任一项所述制备方法制备的可视化选择性识别二级胺的荧光探针在二级胺检测识别中的应用，其特征在于，所述应用包括：

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述溶剂选自氯仿、二氯甲烷、乙腈、四氢呋喃中的至少一种。

9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述应用还包括：将所述可视化选择性识别二级胺的荧光探针溶于溶剂中配置为标准溶液；

10.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述应用为毒品进行可视化检测。

技术总结本申请公开了一种可视化选择性识别二级胺的荧光探针及制备方法和应用，属于荧光探针技术领域。本申请采用天然产物1,3‑茚满二酮通过一步高产率缩合反应得到可视化选择性识别二级胺的荧光探针，该探仅与二级胺反应后开启荧光信号，进而可以实现在多种亲核试剂混合时对二级胺的选择性可视化识别，同时，与二级胺结合生成的分子所产生的荧光信号具有溶剂效应，溶剂极性的改变会对荧光信号的强弱产生影响。该探针是开启式(OFF‑ON)荧光探针，荧光增强的信号变化更易有效检测，而且探针自身的荧光弱，可以降低背景信号，提高探针的灵敏度，在荧光信号检测毒品方面具有应用前景。技术研发人员：尤磊,刘子慕,陆涵葳受保护的技术使用者：中国科学院福建物质结构研究所技术研发日：技术公布日：2024/9/9