个带负电荷稳定的中间体，向该中 间体继续加入Cu2+后就会发生一个络合反应，ZY-CN -与铜离子络合，使得受体的荧光恢复 原状（图6)。
[0021] 综上所述，本发明设计合成的传感器分子ZY (2-(喹啉-2-甲烯基）丙二腈）结 构简单，合成方法简便，只需一步反应的即可制得。更为重要的是，该传感器分子不但能够 单一选择性、高灵敏度的识别氰根离子，还能够在识别氰根的基础上连续高灵敏性的识别 铜离子，而其它阳离子对这一检测过程没有干扰。此外，氰根和铜离子的检测试纸的制备， 可方便快捷的连续检测水溶液中的CN-和 Cu2+。
【附图说明】
[0022] 图1为ZY以及其加入50倍的阴离子时的荧光光谱(激发波长：358nm，发射波长 464nm)〇
[0023] 图2为ZY对氰根离子识别的抗干扰性能。
[0024] 图3为不同浓度的CN_ (0-45倍）存在下受体ZY的荧光光谱。
[0025] 图4为ZY+CN_以及其加入20倍的阳离子时的荧光光谱(激发波长：358nm，发射波 长：464nm)〇
[0026] 图5为不同浓度的Cu2+ (0-1. 9倍）存在下受体ZY-CNl勺荧光光谱。
[0027] 图6为ZY对CNlP Cu 2+的识别机理图。
【具体实施方式】
[0028] 下面通过具体实施例对本发明传感器分子的结构、合成及应用作进一步说明。
[0029] 1、传感器分子的合成及表征 将4mmol丙二腈和4mmol喹啉二甲醛置于100 mL圆底烧瓶中，加入25mL乙醇，在油 浴上50°C加热反应2h，待反应停止冷却至室温后，抽滤；所得固体在真空干燥箱中烘干，然 后用乙醇重结晶，得到紫黑色针状固体即为传感器分子，记为ZY。产率：81.7%。产物的表 征数据如下： ZY: m. p: 168-170 ° C; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.34 (d，/= 8.2 Hz, 1H)， 8.24 (d, /=7.9 Hz, 1H), 7.99 (s, 1H), 7.90 (d, / = 8.3 Hz, 1H), 7.85 (s, 1H), 7.77 (d，/= 8.4 Hz, 1H)，7.72 (d，/= 6.9 Hz, 1H); 13C NMR (150 MHz, CDCl3) δ 157.67, 148.52, 148.34, 137.72, 131.33, 130.67, 129.91, 129.29, 127.80, 122.33, 113.85, 112.31, 87.93; ESI-MS m/z: (M+H)+ Calcd for C13H7N3 206.0640; Found 206.1000; Anal. Calcd for C13H7N3: C, 76.08; H, 3.44; N, 20.48; Found C 76. 27; H, 3. 12; N, 20. 61 〇
[0030] 2、CN\ Cu2+的溶液检测 CN_的检测：移取传感器分子的DMSO溶液（2X KT4 mol ·0于一系列10 mL比色管中， 分别加入 Γ，Cl' Γ，Ac(T，H2PO4^ HSO4' CIO，，CN\ SCN-的水溶液（0· 01 mol ?厂OO. 5 mL，若溶液发出蓝绿色荧光，则说明加入的是CN^若溶液的荧光颜色不发生变化，说明加入 的是其它阴离子。
[0031] Cu2+的检测：移取传感器分子的DMSO溶液（2X 10 _4 mol · L-1)于一系列10 mL比 色管中，先分别加入CN'溶液发出蓝绿色荧光；再向其中分别加入Fe3+，Hg2+，Ag +，Ca2+，Cu2+， Co2+，Ni2+，Cd2+，Pb2+，Zn 2+，Cr3+，Mg2+的水溶液；若溶液的蓝绿色荧光完全猝灭，则说明加入的 是Cu 2+;若络合物溶液的蓝绿色荧光不发生变化，则说明加入的不是Cu 2+。
[0032] 3、CN_、Cu2+的试纸检测 检测试纸的制备：将传感器分子ZY配制成2 X KT4 mol · Γ 1的水溶液；将处理过的滤 纸剪成长约3cm，宽约3cm的正方形，浸润在ZY水溶液中10分钟左右，取出晾干，得到检测 试纸。该试纸荧光灯照射下没有荧光。
[0033] CN_的检测：将滤纸分别浸润于 F _，CUr_，I_，Ac0_，H2P04_，HS04_，C10 4_，CN_、SCN， 水溶液中，若滤纸在荧光灯照射下发出蓝绿色的荧光，则说明浸润的是CNl容液；若滤纸在 荧光灯照射下荧光没有发生变化，则说明浸润的是其它阴离子溶液。
[0034] Cu2+的检测：将滤纸先在CN-水溶液（0. 01 mol .L-1)中浸润、晾干后继续浸入Fe3+， Hg2+，Ag+，Ca2+，Cu2+，Co2+，Ni 2+，Cd2+，Pb2+，Zn2+，Cr3+，Mg 2+的水溶液中（0· 004 mol ·厂1)，若滤 纸在荧光灯照射下的蓝绿色荧光完全猝灭，则说明浸润的是Cu2+溶液；若滤纸在荧光灯照 射下的蓝绿色荧光不发生变化，则说明浸润的是其它阳离子。
【主权项】
1. 一种能够连续识别CN IP Cu 2+的传感器分子，其结构式为：2. 如权利要求1所述能够连续识别CNlP Cu2+的传感器分子的合成，是以乙醇为溶剂， 丙二腈和喹啉二甲醛为底物进行回流反应；反应完成后冷却至室温，抽滤，干燥后用乙醇重 结晶，得到紫黑色针状固体。3. 如权利要求1所述能够连续识别CNlP Cu2+的传感器分子的合成，其特征在于：反应 底物丙二腈和喹啉二甲醛的摩尔比为1。4. 如权利要求1所述能够连续识别CNlP Cu2+的传感器分子的合成，其特征在于：回流 反应的温度为45~50°C，反应时间为I. 6~2h。5. 如权利要求1所述能够连续识别CN IP Cu 2+的传感器分子在检测CN-中的应用，其 特征在于：在传感器分子的DMSO溶液中，分别加入F_，Cl-，Br_，Γ，AcO-，H2PO4-, HSO4-, CIO，， CN' SCf的水溶液，只有CNl勺加入使溶液发出蓝绿色荧光，而其它阴离子的加入不能使溶 液颜色发生变化。6. 如权利要求1所述能够连续识别CN IP Cu 2+的传感器分子在检测Cu 2+中的应用，其 特征在于：在传感器分子的DMSO溶液中，先加入CT形成传感器分子-CT络合物的溶液， 再分别加入 Fe3+，Hg2+，Ag+，Ca2+，Cu2+，Co 2+，Ni2+，Cd2+，Pb2+，Zn2+，Cr 3+，Mg2+的水溶液；若络合 物溶液的蓝绿色荧光完全猝灭，则说明加入的是Cu2+;若络合物溶液的蓝绿色荧光不发生 变化，则说明加入的不是Cu2+。7. 负载有如权利要求1所述能够连续识别CNlP Cu2+的传感器分子的试纸。8. 如权利要求7所述负载有能够连续识别CNlP Cu 2+的传感器分子的试纸的应用，其 特征在于：将滤纸分别浸润于F_，Cl_，Br_，Γ，Ac0_，H2P04_，HS0 4_，C104_，CN_、SCN+的水溶液 中，若滤纸在荧光灯照射下发出蓝绿色的荧光，则说明浸润的是Cf溶液；若滤纸在荧光灯 照射下荧光没有发生变化，则说明浸润的不是Cf溶液。9. 如权利要求7所述负载有能够连续识别CNlP Cu 2+的传感器分子的试纸的应用，其 特征在于：将滤纸先在CN_水溶液中浸润、晾干后继续浸入Fe3+，Hg2+，Ag+，Ca 2+，Cu2+，Co2+， Ni2+，Cd2+，Pb2+，Zn2+，Cr 3+，Mg2+的水溶液中，若滤纸在荧光灯照射下的蓝绿色荧光完全猝灭， 则说明浸润的是Cu2+溶液；若滤纸在荧光灯照射下的蓝绿色荧光不发生变化，则说明浸润 的是其它阳离子。
【专利摘要】本发明计合成了一种基于2-(喹啉-2-甲烯基)丙二腈的荧光传感器，属于化学合成技术领域和离子检测技术领域。该传感器分子的合成是以乙醇为溶剂，丙二腈和喹啉二甲醛为底物进行回流反应；反应完成后冷却至室温，抽滤，干燥后用乙醇重结晶，得到紫黑色针状固体即得，其结构简单，合成方法简便，只需一步反应即可制得。实验表明，该传感器分子不但能够单一选择性、高灵敏度的识别氰根离子，还能够在识别氰根的基础上连续高灵敏性的识别铜离子，而其它阳离子对这一检测过程没有干扰。此外，氰根和铜离子的检测试纸的制备，可方便快捷的连续检测水溶液中的CN?和Cu2+。
【IPC分类】C07D215/14, C09K11/06, G01N21/64
【公开号】CN104892504
【申请号】CN201510285343
【发明人】魏太保, 朱元荣, 姚红, 张有明
【申请人】西北师范大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月29日