荧光分子、其制备方法、其应用和荧光检测试剂

摘要

本发明公开了荧光分子、其制备方法、其应用和荧光检测试剂。荧光分子，其为具有式(1)结构的化合物，式(1)如下：其中R1为烷基或取代芳香基，R2为含有‑HC＝N‑N＝CH‑基团的取代芳香基团。该荧光分子中的‑HC＝N‑N＝CH‑基团能够特异性地与次氯酸根作用，使得其可以对次氯酸根有裸眼识别的能力，同时，能够准确、灵敏、特异性且高效地检测次氯酸根离子。

权利要求

1.一种荧光分子，其特征在于，其为具有式(1)结构的化合物，式(1)如下：其中R1为烷基或取代或未取代苄基，R2为具

有式(2)结构的基团；

-X-R3-HC＝N-N＝CH-R4式(2)；其中，X选自O或硫；R3和R4分别独立地选自取代或未取代的芳香基团。

2.根据权利要求1所述的荧光分子，其特征在于，R1的烷基为C1-C10直链或支链烷基。

3.根据权利要求1所述的荧光分子，其特征在于，R1的烷基为甲基、乙基、正丙基、正丁基和3-乙基-己基中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的荧光分子，其特征在于，R1的烷基为正丁基。

5.根据权利要求1所述的荧光分子，其特征在于，R1的取代苄基的取代基为烷基。

6.根据权利要求5所述的荧光分子，其特征在于，R1的取代苄基中的烷基为C1-C4烷基。

7.根据权利要求5所述的荧光分子，其特征在于，R1的取代苄基中的烷基为异丙基。

8.根据权利要求1所述的荧光分子，其特征在于，R1选自以下基团中的任意一种：

9.根据权利要求1所述的荧光分子，其特征在于，取代或未取代的芳香基团的芳香基选自苯基或稠合芳香基团。

10.根据权利要求9所述的荧光分子，其特征在于，芳香基为苯基。

11.根据权利要求1所述的荧光分子，其特征在于，取代的芳香基团为单取代的芳香基团或多取代的芳香基团。

12.根据权利要求11所述的荧光分子，其特征在于，取代的芳香基团的取代基为羟基、卤素或者烷基中的任意一种。

13.根据权利要求12所述的荧光分子，其特征在于，取代的芳香基团的取代基为烷基时，烷基为C1-C3烷基。

14.根据权利要求13所述的荧光分子，其特征在于，取代的芳香基团的取代基为烷基时，烷基为甲基。

15.根据权利要求1所述的荧光分子，其特征在于，R2具有式(3)结构：R5为羟基、甲基或卤素。

16.根据权利要求1所述的荧光分子，其特征在于，R2选自以下基团中的任意一种：

17.根据权利要求1所述的荧光分子，其特征在于，其为具有式(4)结构的化合物，式(4)如下：R6＝OH、Cl、Br、F、CH3。

18.根据权利要求17所述的荧光分子，其特征在于，R1为正丁基，R6为羟基。

19.根据权利要求1所述的荧光分子，其特征在于，所述荧光分子选自下述化合物中的任意一种：

20.如权利要求1所述的荧光分子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将1,7-二取代-3,4,9,10-苝四甲酸酐与胺类物质反应形成苝二酰亚胺母核，且氮位连接有取代基的中间体1；

而后中间体1与苯甲醛类化合物反应形成苝环弯位被取代的中间体2；

中间体2与芳香醛缩合肼类物质反应形成所述荧光分子。

21.根据权利要求20所述的制备方法，其特征在于，中间体1的制备包括：将1,7-二取代-3,4,9,10-苝四甲酸酐与胺类物质按照摩尔比为1:2-2.2的比例混合后进行反应。

22.根据权利要求21所述的制备方法，其特征在于，形成中间体1的反应条件为：反应时间为12-24小时，反应温度为70-100℃。

23.根据权利要求21所述的制备方法，其特征在于，胺类物质为正丁胺、乙胺、正丙胺、甲胺或 中的任意一种。

24.根据权利要求21所述的制备方法，其特征在于，1,7-二取代-3,4,9,10-苝四甲酸酐为1,7-二溴-3,4,9,10-苝四甲酸酐。

25.根据权利要求20所述的制备方法，其特征在于，中间体2的制备包括：将中间体1、苯甲醛类化合物和碳酸盐混合进行反应。

26.根据权利要求25所述的制备方法，其特征在于，形成中间体2的反应条件为：中间体

1和苯甲醛类化合物的摩尔比为1：2.0-2.5反应时间为8-24h，反应温度为120-140℃。

27.根据权利要求25所述的制备方法，其特征在于，碳酸盐为碳酸钾或碳酸钠。

28.根据权利要求25所述的制备方法，其特征在于，苯甲醛类化合物为水杨醛或邻氯苯甲醛。

29.根据权利要求20所述的制备方法，其特征在于，制备荧光分子包括：将中间体2、芳香醛缩合肼类物质和非质子溶剂混合进行反应。

30.根据权利要求29所述的制备方法，其特征在于，中间体2、芳香醛缩合肼类物质和非质子溶剂进行反应的反应条件为：中间体2和芳香醛缩合肼类物质的摩尔比为1:2.1-2.5，反应时间为8-48小时，反应温度为100-140℃。

31.根据权利要求30所述的制备方法，其特征在于，非质子溶剂为四氢呋喃溶剂。

32.根据权利要求30所述的制备方法，其特征在于，芳香醛缩合肼类物质为水杨醛缩合水合肼和邻甲基苯甲醛缩肼中的任意一种。

33.根据权利要求30所述的制备方法，其特征在于，制备芳香醛缩合肼类物质包括将芳香醛、水合肼和醇溶液混合进行反应。

34.根据权利要求33所述的制备方法，其特征在于，制备芳香醛缩合肼类物质包括分别独立地将水合肼和芳香醛与醇溶液混合形成水合肼醇溶液和芳香醛醇溶液，而后将水合肼醇溶液和芳香醛醇溶液混合进行反应。

35.根据权利要求34所述的制备方法，其特征在于，水合肼醇溶液的浓度为1.1-

1.5mol/L，芳香醛醇溶液的浓度为1.1-1.6mol/L，水合肼和芳香醛的摩尔比为5:1-10:1。

36.根据权利要求35所述的制备方法，其特征在于，水合肼醇溶液和芳香醛醇溶液反应包括在20-30℃下反应1-8小时，而后再在70-90℃温度下反应8-24小时。

37.根据权利要求36所述的制备方法，其特征在于，芳香醛选自水杨醛。

38.一种荧光检测试剂，其包括权利要求1-19任一项所述的荧光分子。

39.根据权利要求38所述的荧光检测试剂，其特征在于，单位制剂的所述荧光检测试剂中所述荧光分子的浓度为0.1-10μM。

40.如权利要求1-19任一项所述的荧光分子在荧光检测中的应用。

41.根据权利要求40所述的应用，其特征在于，应用为利用所述荧光分子检测次氯酸根离子。

42.根据权利要求40所述的应用，其特征在于，荧光检测时检测液中的待检测物质浓度≥0.05μM。

43.根据权利要求42所述的应用，其特征在于，荧光检测时检测液中的待检测物质浓度为0.1μM。

说明书

荧光分子、其制备方法、其应用和荧光检测试剂

技术领域

[0001] 本发明涉及生物分析技术领域，具体而言，涉及荧光分子、其制备方法、其应用和荧光检测试剂。

背景技术

[0002] 次氯酸根的氧化性极强，是一种众所周知的消毒剂，它作为一种重要的活性氧存在于生物体内，在细胞氧化还原平衡中起着至关重要的作用，参与众多的生理、病理过程，包括肝损伤和癌症，同时还可以与多种蛋白质、脂肪酸、胆固醇，以及DNA、RNA等发生反应。次氯酸根的另一种重要特性是抗菌性，它主要是通过接触反应中所需要的酶来实现这种抗菌杀菌作用，而这又是以氧化某种病毒的途径达到的。而其中的活生物体里，内源性副产物主要是由过氧化氢和氯离子在一次(近)催化反应中产生的，当体内次氯酸根浓度及pH值不处于正常生理范围时，都会对机体造成严重危害，引发各种疾病，举例有:常见的心血管类疾病、难以治疗的癌症、常发的联节性炎症以及影响智力的阿尔茨海默氏症等。因此，揭示- -
ClO在疾病的发生和发展是开发用于ClO的荧光探针的重要功能，而生物体内的次氯酸根浓度及pH值能被精确地检测，这也具有重要的意义，其中最为显著的是：可以研究生理功能的变化和运行机制、解决病变过程中的问题，同时对实际应用的荧光探针的研制提出了更高的要求。

[0003] 目前测定次氯酸根的常见方法，主要有:分光光度测定法、荧光测定法、化学发光测定法、磷光测定法、电化学测定法等。

[0004] 次氯酸(HClO)作为一种高效氧化剂，众所周知是先天免疫系统中病原体的关键“杀手”。越来越多的证据表明，细胞内HClO在调节炎症和细胞凋亡中发挥着额外的重要作用。然而，参与HClO分布的细胞器仍然未知，导致难以充分利用其在细胞信号传导途径和各种疾病中的生物学功能。其中一个主要原因在于，HClO的强氧化易分解和不稳定，导致其缺乏有效的化学工具来直接检测亚细胞水平。最近几年研制了一系列HClO/ClO-荧光探针，然而，它们大多存在以下局限性：大多探针的检测是基于短波长发射识别、因此背景干扰强，识别灵敏度差；大多探针都是非比率型荧光探针，因此对信号的识别是单一的，此外，近红外次氯酸跟荧光探针更是不多。

[0005] 鉴于此，特提出本发明。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供荧光分子，其能够高效、灵敏的检测次氯酸根，且可以对ClO-有明显的裸眼识别能力。

[0007] 本发明提供的荧光检测试剂，对次氯酸根的检测是基于比率荧光识别和近红外发光识别的(>800nm)。因此，本发明的检测方法提升了现有次氯酸根检测的灵敏度和准确性。

[0008] 本发明的另一目的在于提供荧光分子的制备方法，该方法操作简单、物料易得，便于实施。

[0009] 本发明是这样实现的：

[0010] 第一方面，本发明实施例提供一种荧光分子，其为具有式(1)结构的化合物，式(1)如下： 其中R1为烷基或取代芳香基，R2为含有-HC＝N-N＝CH-基团的取代芳香基团。

[0011] 第二方面，本发明实施例提供如前述实施方式任一项所述的荧光分子的制备方法，包括以下步骤：

[0012] 将1,7-二取代-3,4,9,10-苝四甲酸酐与胺类物质反应形成中间体1；

[0013] 而后中间体1与苯甲醛类化合物反应形成中间体2；

[0014] 中间体2与芳香醛缩合肼类物质反应形成所述荧光分子。

[0015] 第三方面，本发明实施例提供一种荧光检测试剂，其包括前述实施方式任一项所述的荧光分子；

[0016] 优选地，单位制剂的所述荧光检测试剂中所述荧光分子的浓度为0.1-10μM。

[0017] 第四方面，本发明实施例提供如前述实施方式任一项所述的荧光分子在荧光检测中的应用；

[0018] 优选地，应用为利用所述荧光分子检测次氯酸根离子；

[0019] 优选地，荧光检测时检测液中的待检测物质浓度≥0.05μM，优选为0.1μM。

[0020] 本发明具有以下有益效果：采用本发明的荧光分子中的-HC＝N-N＝CH-基团能够特异性地与次氯酸根作用，使得其可以对次氯酸根有裸眼识别的能力，同时，能够准确、灵敏、特异性且高效地检测次氯酸根离子。

附图说明

[0021] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。

[0022] 图1为本发明实施例1提供的中间体2的核磁氢谱图；

[0023] 图2为本发明实施例1提供的荧光分子的核磁氢谱图；

[0024] 图3为本发明实施例1提供的荧光分子的核磁碳谱图；

[0025] 图4为本发明实施例1提供的荧光分子的质谱图；

[0026] 图5为本发明实验例1提供的荧光分子对次氯酸离子的可视化检测的自然光拍照结果图；

[0027] 图6为本发明实验例1提供的荧光分子对次氯酸离子的可视化检测的紫外灯拍照结果图；

[0028] 图7为本发明实验例2提供的荧光分子对次氯酸离子的光谱响应的紫外光谱图；

[0029] 图8为本发明实验例2提供的荧光分子对次氯酸离子的光谱响应的荧光光谱图；

[0030] 图9为本发明实验例3提供的荧光分子对次氯酸离子的时间响应的结果图；

[0031] 图10为本发明实验例4提供的荧光分子对次氯酸离子的浓度梯度响应的紫外光谱图；

[0032] 图11为本发明实验例4提供的荧光分子对次氯酸离子的浓度梯度响应的荧光光谱图(359纳米)；

[0033] 图12为本发明实验例4提供的荧光分子对次氯酸离子的浓度梯度响应的荧光光谱图(740纳米)；

[0034] 图13为本发明实验例5提供的荧光分子对其它离子和分子的抗干扰性测定的结果图。

具体实施方式

[0035] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

[0036] 以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

[0037] 首先，本发明实施例提供了一种荧光分子，其为具有式(1)结构的化合物，式(1)如下：

[0038] 其中R1为烷基或取代芳香基，R2为含有-HC＝N-N＝CH-基团的取代芳香基团。该化合物中的-HC＝N-N＝CH-能够特异性地与次氯酸根作用，能够特异性地检测次氯酸根，且灵敏度较为优异。具体地，该荧光分子与次氯酸根作用后能够显著增强600nm处的荧光强度，同时，当以359nm激发时，荧光强度随着时间的增加而随之提高，并且在800nm左右有一个明显的发射，能够有效地检测次氯酸根。

[0039] 进一步地，R1的烷基为C1-C10直链或支链烷基，优选为、甲基、乙基、正丙基、正丁基和3-乙基-己基中的任意一种；更优选为正丁基；

[0040] 优选地，R1的取代芳香基为取代或未取代苄基；

[0041] 更优选地，取代苄基的取代基为烷基，更优选地，烷基为C1-C4烷基；

[0042] 最优选为异丙基；

[0043] 最优选地，R1选自以下基团中的任意一种：

[0044]

[0045] 进一步地，R2为具有式(2)结构的基团；-X-R3-HC＝N-N＝CH-R4式(2)；其中，X选自O或硫，优选地，X为O；

[0046] R3和R4分别独立地选自取代或未取代的芳香基团；

[0047] 优选地，芳香基团选自苯基或稠合芳香基团；更优选为苯基；

[0048] 优选地，取代的芳香基团为单取代的芳香基团或多取代的芳香基团；

[0049] 优选地，取代的芳香基团的取代基为羟基、卤素或者烷基中的任意一种；

[0050] 更优选地，烷基为C1-C3烷基，最优选为甲基；

[0051] 优选地，R2具有式(3)结构：

[0052] R5为羟基、甲基或卤素；

[0053] 最优选地，R2选自以下基团中的任意一种：

[0054]

[0055] 进一步优选地，荧光分子为具有式(4)结构的化合物，式(4)如下：

[0056]

[0057]

[0058] R6＝OH、Cl、Br、F、CH3；

[0059] 优选地，R1为正丁基，R6为羟基；

[0060] 更优选地，所述荧光分子选自下述化合物中的任意一种：

[0061]

[0062] 需要说明的是，结构式中的虚线和黑实线均表示与其他基团或者母核连接的连接键。

[0063] 本发明实施例还提供一种上述荧光分子的制备方法，包括以下步骤：

[0064] S1、合成中间体1；

[0065] 将1,7-二取代-3,4,9,10-苝四甲酸酐与胺类物质反应形成中间体1；具体地，将1,7-二取代-3,4,9,10-苝四甲酸酐与胺类物质按照摩尔比为1:2-2.2的比例混合后进行反应；

[0066] 优选地，反应条件为：反应时间为12-24小时，反应温度为70-100℃；

[0067] 优选地，胺类物质为正丁胺、乙胺、正丙胺、甲胺、或者 中的任意一种；

[0068] 优选地，1,7-二取代-3,4,9,10-苝四甲酸酐为1,7-二溴-3,4,9,10-苝四甲酸酐。

[0069] 采用上述合成条件能够快速、高效的合成该中间体1，有利于荧光分子的合成，能够保证该荧光分子能够有效地与次氯酸根作用，对次氯酸根进行检测。

[0070] S2、合成中间体2；

[0071] 中间体1与苯甲醛类化合物反应形成中间体2；具体地，将中间体1、苯甲醛类化合物和碳酸盐混合进行反应；

[0072] 优选地，反应条件为：中间体1和苯甲醛类化合物的摩尔比为1：2.0-2.5反应时间为8-24h，反应温度为120-140℃；

[0073] 优选地，碳酸盐为碳酸钾或碳酸钠；

[0074] 优选地，苯甲醛类化合物为水杨醛或邻氯苯甲醛。采用上述合成条件保证中间体2的收率和纯度，有利于后续荧光分子的合成。

[0075] S3、合成芳香醛缩合肼类物质；

[0076] 将芳香醛、水合肼和醇溶液混合进行反应；

[0077] 更优选地，分别独立地将水合肼和芳香醛与醇溶液混合形成水合肼醇溶液和芳香醛醇溶液，而后将水合肼醇溶液和芳香醛醇溶液混合进行反应；

[0078] 更优选地，水合肼醇溶液的浓度为1.1-1.5mol/L，芳香醛醇溶液的浓度为1.1-1.6mol/L，水合肼醇和芳香醛醇的摩尔比为5:1-10:1；

[0079] 更优选地，水合肼醇溶液和芳香醛醇溶液反应包括在20-30℃下反应1-8小时，而后再在70-90℃温度下反应8-24小时；

[0080] 优选地，芳香醛选自水杨醛。采用上述芳香醛缩合肼类物质能够保证-HC＝N-N＝CH-的形成，继而保证荧光分子能够单一、特异性地与次氯酸根作用。

[0081] S4、合成荧光分子；

[0082] 中间体2与芳香醛缩合肼类物质反应形成所述荧光分子。具体地，将中间体2、芳香醛缩合肼类物质和非质子溶剂混合进行反应；

[0083] 优选地，反应条件为：中间体2和芳香醛缩合肼类物质的摩尔比为1:2.1-2.5，反应时间为8-48小时，反应温度为100-140℃；

[0084] 优选地，非质子溶剂为四氢呋喃溶剂；

[0085] 优选地，芳香醛缩合肼类物质为水杨醛缩合水合肼和邻甲基苯甲醛缩肼中的任意一种。采用上述物质和合成条件有利于荧光分子的合成。

[0086] 进一步地，本发明实施例还提供一种荧光检测试剂，其包括前述实施方式任一项所述的荧光分子；

[0087] 优选地，单位制剂的所述荧光检测试剂中所述荧光分子的浓度为0.1-1μM。该荧光检测试剂能够高效、特异性地检测次氯酸根离子，且检测效果准确。

[0088] 进一步地，本发明实施例提供如前述实施方式任一项所述的荧光分子在荧光检测中的应用；

[0089] 优选地，应用为利用所述荧光分子检测次氯酸根离子；

[0090] 优选地，荧光检测时检测液中的待检测物质浓度≥0.05μM，优选为0.1μM。

[0091] 需要说明的是，本发明实施例中说记载的室温一般指的是25℃的温度。

[0092] 实施例1

[0093] 本实施例提供一种荧光分子，其结构式如下：

[0094] 本实施例还提供一种荧光分子的制备方法，包括以下步骤：

[0095] S1、合成中间体1(PDI-S)；

[0096] 参照下式合成PDI-S:

[0097]

[0098] 具体地，将二溴代苝2g，正丁胺两个当量，于乙醇中90℃反应24小时后，将反应液1
倒入冰水中，得一棕色固体2.2g，产率：93％。HNMR(CDCl3,ppm):δ8.57-8.56(d,3H,J＝
3Hz),8.46-8.44(d,3H,J＝6Hz),1.3(m,12H),0.9(m,6H).MALDI-TOF-MS:m/z.Calculated:
[M+H]+＝658.01,found:659.01。

[0099] S2、合成中间体2(PDI-Y)；

[0100] 参照下式合成PDI-Y：

[0101]

[0102] 具体地，向三颈烧瓶中先称量加入1,7-二溴-3.4.9,10-四羧基双酐(6.6g，0.12mol)，再称量加入过量水杨醛(3.4g，0.26mol)，碳酸钾，120℃三个小时左右，待反应完全，使其在冰浴中冷却结晶，最终得到产物PDI-Y，黑色固体，产率:90％。参见图1，1HNMR(CDCl3,ppm):δ10.25(s,2H),7.94(s,2H),7.65-7.63(d,3H,J＝6.0Hz),7.53-7.49(d,3H,J＝6.0Hz),6.99-6.9(t,6H),3.82(q,2H),1.24(m,10H),0.83(m,6H,).13CNMR(CDCl3,ppm):
δ182.16,160.76,136.86,129.60,122.65,119.74,116.69,36.28,30.26,22.98,
16.32.MALDI-TOF-MS:m/z.Calculated:[M+H]+＝742.7780,found:743.7782。

[0103] S3、合成水杨醛缩水合肼；

[0104] 参照下式合成水杨醛缩水合肼：

[0105]

[0106] 具体地，向250mL圆底烧瓶中加入3.5g(1.1mol/L)水合肼的乙醇溶液，室温下不断搅拌，再用滴液漏斗向其中缓慢滴加12.2g(1mol/L)水杨醛的乙醇溶液，不久就会有亮黄色晶体产生，使其在室温下反应1h左右，再冷凝回流1h，抽滤使用布氏漏斗进行，产率92％。熔点：124-126℃。

[0107] S4、合成荧光分子(PDI-SYQ)；

[0108] 参照下式合成：

[0109]

[0110] 具体地，向三颈烧瓶中加入PDI-Y(10.3g，0.12mol/L)，再向其中加入(2)中制得的水杨醛缩肼(3.6g,0.26mol/L),最后再加入一定量的THF溶剂，使其混合溶解，120℃回流8h左右，抽滤得一紫色固体，称重12.1g，产率90％，熔点：184-186℃。参见图2，1HNMR(CDCl3,ppm):δ11.12(s,4H),8.99(s,4H),7.70-7.68(d,5H,J＝6.0Hz),7.40-7.38(t,5H,J＝6.0Hz),6.99-6.95(t,10H,J＝6.0Hz),3.82(q,2H),1.25(m,10H),0.84(m,6H,).参见图3，
13CNMR(CDCl3,ppm):δ192.17,162.78,161.20,136.89,129.65,122.75,119.94,117.69,+
36.25,31.24,22.97,14.39.参见图4，MALDI-TOF-MS:m/z.Calculated:[M+H]＝978.3377,found:979.3450。

[0111] 实施例2

[0112] 本实施例提供一种荧光分子，其结构式如下：

[0113]

[0114] 本实施例提供一种荧光分子的制备方法：

[0115] 合成中间体1时条件为：1,7-二取代-3,4,9,10-苝四甲酸酐与苯胺按照摩尔比为1:2.2，反应时间为12小时，反应温度为70℃。

[0116] 合成中间体2时条件为：中间体1和水杨醛的摩尔比为1:2.2,反应时间为8h，反应温度为140℃；碳酸盐为碳酸钾。

[0117] 合成芳香醛缩合肼类物质时条件为：水合肼的乙醇溶液的浓度为1.5mol/L,水杨醛的乙醇溶液的浓度为1mol/L，水合肼醇和芳香醛醇的摩尔比为5:1，反应是：在20℃下反应2小时，而后再在80℃温度下反应12小时。

[0118] 合成荧光分子：

[0119]

[0120] 具体地，向三颈烧瓶中加入PDI-B(5.0g，0.064mol)，再向其中加入水杨醛缩肼(1.74g,0.128mol),最后再加入一定量的DMSO溶剂，使其混合溶解，回流2h左右，抽滤得一紫色固体，称重6.4g，产率95％，熔点：196-198℃。1HNMR(CDCl3,ppm):δ10.52(s,4H),10.02(m,4H),8.94-8.66(m,6H),8.62-8.58(s,2H),8.44-8.42(d,4H,J＝6Hz),8.02-7.94(m,6H),7.86-7.70m,6H),7.68-7.60(m,6H)。

[0121] 本实施例还提供一种荧光检测试剂，其包括上述荧光分子，该荧光分子的浓度为10-5mol/L。

[0122] 实施例3

[0123] 本实施例提供一种荧光分子，其结构式如下：

[0124]

[0125] 本实施例提供一种荧光分子的制备方法：

[0126] 合成中间体1时条件为：1,7-二取代-3,4,9,10-苝四甲酸酐与苯胺按照摩尔比为1:2.1，反应时间为18小时，反应温度为85℃。

[0127] 合成中间体2时条件为：中间体1和水杨醛的摩尔比为1:2.5,反应时间为24h，反应温度为120℃；碳酸盐为碳酸钾。

[0128] 合成芳香醛缩合肼类物质时条件为：水合肼的乙醇溶液的浓度为1.2mol/L,邻甲基苯甲醛的乙醇溶液的浓度为1.3mol/L，水合肼醇和芳香醛醇的摩尔比为10:1，反应是：在30℃下反应1小时，而后再在70℃温度下反应8小时。

[0129] 合成荧光分子：

[0130] 具体地，向三颈烧瓶中先称量加入1,7-二取代-3.4.9,10-苝酰亚胺衍生物(30g，0.03mol)，再称量加入过量邻甲基苯甲醛缩肼(8.2g，0.0061mol)，DMF(50ml)，回流8-12个小时左右，待反应完全，使其在冰浴中冷却结晶，最终得到产物，黑色固体，产率:94％。
1HNMR(CDCl3,ppm):δ10.54(s,4H),8.62-8.58(s,2H),8.46-8.40(d,4H,J＝6Hz),8.02-7.94(m,6H),7.88-7.82(m,6H),7.72-7.64(m,6H),4.82(m,4H),3.64(m,4H),1.28(d,24H),1.32(s,6H)。

[0131] 本实施例还提供一种荧光检测试剂，其包括上述荧光分子，该荧光分子的浓度为10-5mol/L。

[0132] 实施例4

[0133] 本实施例提供一种荧光分子，其结构式如下：

[0134]

[0135] 本实施例提供一种荧光分子的制备方法:

[0136]

[0137] 将二溴代苝2g，2,6-二异丙基苯胺两个当量，于丙酸中回流反应24小时后，将反应液倒入冰水中，得一棕色固体3.0g，产率：95％。1HNMR(CDCl3,ppm):δ8.57-8.56(s,2H),8.46-8.44(d,4H,J＝6Hz),8.10-7.80(m,6H),2.87(m,4H),1.28(d,24H).。

[0138]

[0139] 具体地，向三颈烧瓶中先称量加入1,7-二溴-3.4.9,10-苝酰亚胺(6.6g，0.12mol)，再称量加入过量水杨醛(4g，0.0046mol)，DMF(50ml),碳酸钾，回流三个小时左
1
右，待反应完全，使其在冰浴中冷却结晶，最终得到产，黑色固体，产率:94％。HNMR(CDCl3,ppm):δ10.48(s,2H),8.58-8.56(s,2H),8.48-8.46(d,4H,J＝6Hz),8.12-7.92(m,6H),
7.85-7.69(m,4H),7.68-7.30(m,4H),2.87(m,4H),1.28(d,24H)。

[0140]

[0141] 具体地，向三颈烧瓶中先称量加入1,7-二取代-3.4.9,10-苝酰亚胺(6.6g，0.12mol)，再称量加入过量邻氟苯甲醛缩肼(3g，0.0032mol)，乙醇(40ml)，回流12个小时左右，待反应完全，使其在冰浴中冷却结晶，最终得到产物，黑色固体，产率:92％。1HNMR(CDCl3,ppm):δ10.52(s,4H),8.60-8.56(s,2H),8.46-8.44(d,4H,J＝6Hz),8.02-7.96(m,
6H),7.85-7.69(m,6H),7.68-7.30(m,6H),2.87(m,4H),1.28(d,24H)。

[0142] 本实施例还提供一种荧光检测试剂，其包括上述荧光分子，该荧光分子的浓度为1μM。

[0143] 实施例5

[0144] 本实施例提供一种荧光分子，其结构式如下：

[0145]

[0146] 本实施例提供一种荧光分子的制备方法：

[0147] 合成中间体1时条件为：1,7-二取代-3,4,9,10-苝四甲酸酐与苯胺按照摩尔比为1:2，反应时间为18小时，反应温度为100℃。

[0148] 合成中间体2时条件为：中间体1和水杨醛的摩尔比为1:2,反应时间为12h，反应温度为130℃；碳酸盐为碳酸钾。

[0149] 合成芳香醛缩合肼类物质时条件为：水合肼的乙醇溶液的浓度为5mol/L,邻氟苯甲醛的乙醇溶液的浓度为1mol/L，水合肼醇和芳香醛的摩尔比为5:1，反应是：在25℃下反应4小时，而后再在80℃温度下反应12小时。

[0150] 合成荧光分子：

[0151]

[0152] 具体地，向三颈烧瓶中加入PDI-N(5.0g，0.128mol)，再向其中加入(2)中制得的水杨醛缩肼(3.5g,0.26mol),最后再加入一定量的DMSO溶剂，使其混合溶解，回流3h左右，抽滤得一紫色固体，称重12.8g，产率95％，熔点：188-190℃。1HNMR(CDCl3,ppm):δ11.4(s,4H),8.96(s,4H),7.74-7.70(d,5H,J＝6.0Hz),7.60-7.58(t,5H,J＝6.0Hz),6.98-6.94(t,
10H,J＝6.0Hz),4.52(q,2H),1.25-2.5(m,20H),0.88(m,12H,)。

[0153] 本实施例还提供一种荧光检测试剂，其包括上述荧光分子，该荧光分子的浓度为10-5mol/L。

[0154] 实验例1

[0155] 荧光分子对次氯酸离子的可视化检测

[0156] 操作方法：取两个比色皿，分别配置两份相同浓度的探针溶液，浓度控制在10-5-10-7mol/L，向其中一个比色皿中滴加含有次氯酸钠的溶液1-2(浓度控制在10-4-10-5mol/L)滴，充分混合后并分别在自然光下和紫外灯下观察并拍照，结果参见图5和图6。

[0157] 根据图5可知，实施例1提供的荧光检测试剂为紫色(图左侧)，再加入次氯酸根离子后，溶液刚接触时底部变为青绿色(图右侧)，充分混合后3-5秒内，溶液颜色变淡，最后呈淡绿色。根据图6可知，将荧光检测试剂与加入次氯酸根离子的探针溶液一同放在紫外灯下观察，发现前者基本没有荧光现象，并且肉眼观察到溶液颜色由紫色变为橙红色(图左侧)，而后者具有很明显的淡绿色的荧光(图右侧)。因此，借助本发明的近红外探针，可以对次氯酸根进行裸眼识别，这为其在实际生活的中应用提供了方便。

[0158] 实验例2

[0159] 荧光分子对次氯酸离子的光谱响应

[0160] 操作方法：取3ml的玻璃瓶若干个，分别配置若干份相同浓度的探针溶液，浓度为-510 mol/L，向其中一个比色皿中滴加含有次氯酸钠的溶液1-2滴。

[0161] 根据图7可知，本发明提供的荧光分子在359nm和550nm处有两个强的吸收峰，当滴加5个当量的次氯酸根(即5*10-5mol/L次氯酸根)后，探针分子在550nm处的吸收明显下降，而在740nm处有一新的峰出现。

[0162] 同时，测定了本发明提供的荧光分子对应于其最大吸收的荧光发射光谱，如图8所示，359nm激发，本发明提供的荧光分子在600nm处的发射明显增强。此外我们也初步测定了探针分子对其它常见金属离子和小分子的光谱响应，探针分子对次氯酸根显示了良好的选择性识别能力。

[0163] 实验例3

[0164] 荧光分子对次氯酸离子的时间响应

[0165] 操作方法：用移液枪分别取实施例1的荧光分子PDI-SYQ于VH2O/THF＝1:1的母液中2mL于3mL比色皿中，[PDI-SYQ]＝1μM，[ClO-]/[PDI-SYQ]＝1当量，滴入1个当量的次氯酸根离子，静置，并开始计时。探针分子对次氯酸根的荧光响应时间及其效果图如上图9所示。

[0166] 根据图9可知，随着次氯酸根的滴入，颜色即刻发生明显的变化，随着时间的推移探针溶液颜色逐渐从紫色变成绿色。因此探针分子对于次氯酸具有实时监测作用。

[0167] 实验例4

[0168] 荧光分子对次氯酸离子的浓度梯度响应

[0169] 操作方法：向实施例1制备的荧光检测试剂中加入不同当量(0～10equiv)的次氯酸钠溶液，混合均匀，进行荧光测试和紫外测试。检测结果参见图10-图12。

[0170] 如上图10图-11所示，荧光强度会随着ClO-浓度的增加而增加，以359nm激发时，最高可增加到10-15倍(如图11所示)。而紫外吸收峰也会受次氯酸根浓度影响，其中，最为显著的是在740nm左右的吸收峰，一开始浓度低时吸光度并不明显，但是最终浓度最高时，吸光度也随之增强。同时，最为特别的是，紫外吸收峰位于560nm和740nm处的，它们两者变化趋势相反，前者是随之升高，后者则会不断下降(如图10所示)。此外，以740nm为激发波测得探针对次氯酸根的浓度荧光发射强度800nm处(属于近红外发光范围)逐渐增强(如图12所示)。可见，探针分子对次氯酸根具有明显的荧光强度和吸光度依赖性，并且呈现比率近红外发射性质。以图11中600nm处荧光滴定光谱曲线作为拟合曲线，结合检测限方程，我们得到探针分子对次氯酸根的检测限为0.124μM，因此探针分子对次氯酸根具有良好的检测灵敏度。

[0171] 实验例5

[0172] 荧光分子对其它离子和分子的抗干扰性测定

[0173] 将实施例1的荧光检测试剂(1μM)中加入等摩尔量的次氯酸钠溶液(1μM)，再加入5个当量的各种竞争物种(Mg2+,Zn2+,Fe3+,Fe2+,Ni2+,Co2+,Mn2+,Cu2+,F-,Cl-,Br-,S2-,SO42-,Ac-,NO2-,H2O2)然后用THF和自来水稀释(VTHF:VH2O＝1:1)。溶液混合均匀后，再振荡0-3min，进行荧光强度测试。检测结果参见图13。

[0174] 根据图13可知，相对于空白测试液(不加竞争物种)，各种竞争物种不会明显影响探针对次氯酸钠的检测，表明探针PDI-SYQ对次氯酸钠的识别具有良好的抗干扰能力。

[0175] 综上所述，本发明提供的荧光分子对ClO-有明显的裸眼识别能力，随着次氯酸根的滴入由开始的紫色转变为浅绿色，在紫外灯下观察，会发现荧光由无转变为浅绿色荧光。荧光分子无论是紫外吸收峰还是荧光强度对次氯酸根均显示了比率荧光响应；其监测浓度低至0.1-1μM，此外，该探针抗干扰性较为优异，对次氯酸根具有优异的选择性识别能力。因此，此类型探针在工业废水、生活用水和生物监测方面具有应用价值。

[0176] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。