一种1,8-萘酰亚胺型衍生物及其制备方法与作为Hg

一种1,8-萘酰亚胺型衍生物及其制备方法与作为hg
2+
比色探针和荧光开关的应用
技术领域
1.本发明属于新材料技术，具体涉及一种1,8-萘酰亚胺型hg
2+
比色探针和荧光开关及其制备方法。


背景技术：

2.hg
2+
是一种备受关注的有毒重金属离子，灵敏精确地检测hg
2+
对环境和人类健康至关重要。荧光探针由于选择性好、灵敏度高、操作简便、可原位实时使用而被广泛应用于重金属离子检测。1,8-萘酰亚胺衍生物是一类重要的重金属离子荧光探针，其中hg
2+
荧光探针的研究非常活跃。现有技术报道了一种二硫键连接的1,8-萘酰亚胺二聚体荧光探针，对hg
2+
的检测范围为0-150 μm，检测限为0.38 μm；现有技术报道了一种萘环c-4位具有氨基硫脲基团的1,8-萘酰亚胺荧光探针，该探针对hg
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的检测范围为18-40 μm，检测限为0.138 μm；现有技术报道了一种含有1,8-萘酰亚胺的光交联固体荧光传感膜，用于水溶液中hg
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的检测，对hg
2+
的检测范围为0-400 μm，检测限为2.5 μm；现有技术报道了一种1,8-萘酰亚胺类比率型荧光探针，在乙腈/水（1:1，v/v，ph=7.0，hepes缓冲液）中对hg
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的检测范围为0-100 μm，检测限为17.4 nm；现有技术报道了一种席夫碱型1,8-萘酰亚胺hg
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荧光探针，对hg
2+
的检测范围为50-400 nm，检测限为0.16 μm。
3.现有的1,8-萘酰亚胺hg
2+
荧光探针大都在溶液中检测hg
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，能制成便携式传感器的很少；现有探针对hg
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的响应范围普遍在微摩尔到纳摩尔之间，而且探针荧光性能随着hg
2+
浓度在较宽范围内增加逐渐变化。在很窄的hg
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浓度范围内，荧光性能随hg
2+
浓度的变化具有突越性、且响应浓度达到皮摩尔级的1,8-萘酰亚胺hg
2+
荧光开关未见报道。


技术实现要素：

4.本发明通过两步反应合成了一种新型的多通道hg
2+
比色和荧光探针，该探针既可以在溶液中比色检测hg
2+
，又可以制成试纸型便携式传感器裸眼识别hg
2+
，还可以作为皮摩尔级浓度响应范围的超敏hg
2+
荧光开关。
5.本发明采用如下技术方案：一种1,8-萘酰亚胺型衍生物，其化学结构式如下:
6.本发明公开了上述1,8-萘酰亚胺型衍生物的制备方法，将bbn化合物与2-氨基噻唑反应，得到1,8-萘酰亚胺型衍生物。优选的，反应在贵金属催化剂、无机碱、有机配体、溶剂存在下进行。进一步优选的，贵金属催化剂包括钯催化剂，优选无机钯催化剂；无机碱包括铯盐、钾盐、钠盐等，优选碳酸盐；有机配体包括膦配体，优选含苯基膦；溶剂为有机溶剂，比如dmf。
7.本发明中，反应在惰性气体，比如氮气下进行，反应的温度为100～150℃，优选110～130℃，反应的时间为1～5小时，优选2～4小时。
8.本发明中，bbn化合物、2-氨基噻唑、贵金属催化剂、无机碱、有机配体的摩尔比为1∶（1～2）∶（0.1～0.3）∶（1～2）∶（0.3～0.65）。
9.本发明公开了上述1,8-萘酰亚胺型衍生物作为或者在制备hg
2+
比色探针的应用，优选的，在溶液中作为hg
2+
比色探针的应用。
10.本发明公开了上述1,8-萘酰亚胺型衍生物作为或者在制备hg
2+
荧光开关的应用。
11.本发明公开了一种hg
2+
检测传感器，包括上述1,8-萘酰亚胺型衍生物与基底；上述1,8-萘酰亚胺型衍生物吸附在基底上。所述基底为常规产品，比如滤纸等；具体吸附操作（方式）为常规技术。
12.本发明公开了一种检测液体中hg
2+
的方法，包括以下步骤，将上述1,8-萘酰亚胺型衍生物与检测液体混合，根据a
525
/a
435
的数值进行检测液体中hg
2+
的定性与定量分析；或者将上述1,8-萘酰亚胺型衍生物与检测液体混合，根据550 nm处的荧光强度进行检测液体中hg
2+
的定性与定量分析；或者将检测液体滴在含上述1,8-萘酰亚胺型衍生物的传感器上，根据传感器颜色变化进行检测液体中hg
2+
的定性与定量分析。
13.与现有技术比较的积极效果和优点：（1）本发明设计并以高于文献同类产物的收率合成了一种新型的1,8-萘酰亚胺衍生物；（2）实现了一个探针多通道检测hg
2+
（既可以在溶液中比色检测hg
2+
，又可以制成便携式传感器识别hg
2+
，还可以作为hg
2+
荧光开关）；（3）可以制成试纸型便携式传感器裸眼识别hg
2+
；；（4）作为hg
2+
荧光开关时可以达到皮摩尔级超敏响应hg
2+
；（5）检测和识别过程具有很好的选择性、灵敏度和很强的抗干扰能力；（6）对hg
2+
的响应过程快速且可逆。
附图说明
14.图1为本发明1,8-萘酰亚胺衍生物bbns的合成示意图、bbn化合物的化学结构式、bbns的化学结构式示意图。
15.图2为bbns在加入17种金属离子前后的紫外-可见吸收光谱，其中a为吸收光谱，b为bbns溶液在525 nm和435 nm处的吸光度之比；溶剂：dmso/h2o(10/90，v/v)；浓度：bbns为10 μm，金属离子为100 μm。
16.图3为hg
2+
浓度为0-100 μm下bbns的紫外-可见吸收光谱图（a）、bbns在525 nm处与435 nm处的吸光度之比a
525
/a
435
与hg
2+
浓度为0、1、3、5、7、9、10、11、13、15、17、19、20 μm之间的线性关系图（b）；溶剂：dmso/h2o(10/90，v/v)；浓度：bbns为10 μm。
17.图4为共存金属离子对bbns-hg
2+
在dmso/h2o（10/90，v/v）中525 nm处与435 nm处的最大吸光度之比a
525
/a
435
的影响；浓度：bbns为10 μm，各种金属离子为20 μm。
18.图5为 bbns-hg
2+
在dmso/h2o（10/90，v/v）中525 nm处与435 nm处的吸光度之比a
525
/a
435
的时间响应性；浓度：bbns为10 μm，hg
2+
为20 μm。
19.图6为用bbns试纸指示hg
2+
浓度的照片；bbns浓度为0.265、2.65、13.25 mg/g，从左至右hg
2+
浓度为0、1、10、100、1000 μm。
20.图7为加入17种金属离子前后bbns溶液的荧光发射光谱图；溶剂：dmf/h2o（1/99，v/v）；浓度：bbns为10 μm，金属离子为100 μm；激发波长：435 nm，狭缝宽度：10 nm。
21.图8为含有不同浓度hg
2+
的bbns溶液的荧光发射光谱图（a）以及550 nm处的荧光强度与hg
2+
浓度的关系。溶剂：dmf/h2o（1/99，v/v），浓度：bbns为10 μm，由上至下，hg
2+
浓度为0、100、300、500、700、900、1000、3000、7000 pm（蓝色点）10、30、50、70、90 nm（绿色点）100、150、200、250、300 nm（红色点）400、500、600 nm（黑色点）；激发波长：435 nm，发射波长：550 nm，狭缝宽度：10 nm。
22.图9为共存金属离子对bbns-hg
2+
在dmf/h2o（1/99，v/v）中550 nm处最大荧光强度的影响；浓度：bbns为10 μm，各种金属离子为7000 pm；激发波长：435 nm，狭缝宽度：10 nm。
23.图10为bbns-hg
2+
在dmf/h2o（1/99，v/v）中550 nm处的荧光开关的可循环性测试；浓度：bbns为10 μm，hg
2+
为7000 pm。激发波长：435 nm，狭缝宽度：10 nm。
具体实施方式
24.现有技术报道了一个1,8-萘酰亚胺衍生物，其酰亚胺部位修饰了一个吡啶基团，但是该化合物是ag
+
探针，对hg
2+
响应很低，不可作为hg
2+
探针。本发明设计合成了4-位具有氨基噻唑结构的新型1,8-萘酰亚胺衍生物（bbns）。bbns可以多通道识别hg
2+
：既可以在溶液中比色检测hg
2+
，又可以制成试纸型便携式传感器裸眼识别hg
2+
，还可以作为响应范围达到皮摩尔级的超敏hg
2+
荧光开关。合成方法如下：中间体bbn的合成：将4-溴-1,8-萘酐溶于无水乙醇中，在n2保护下，搅拌加热至40～60 ℃，加入正丁胺，回流反应15～30h，停止反应，冷却至室温，倒入冰水中，有暗黄色沉淀析出，过滤，滤饼用去离子水洗涤，烘干后用无水乙醇重结晶，得到淡黄色晶状固体。
25.1,8-萘酰亚胺衍生物bbns的合成：将bbn（80 mg，0.24 mmol）、碳酸铯（78~156 mg，0.24~0.48 mmol）、双(三苯基膦)二氯化钯(ⅱ) pdcl2(pph3)2（25~50 mg，0.036~0.072 mmol）和三苯基膦pph
3 (20~39 mg, 0.075~0.15 mmol) 混合后加热，并用滴液漏斗滴加溶解在dmf 中的2-氨基噻唑（24~48 mg，0.24~0.48 mmol），滴加速度为每分钟4~6滴，滴加完毕升温至100~120 ℃，反应1~3 h，将反应混合物冷却到室温；加热速率为10-15 ℃/min，最终反应温度为100~120 ℃。用两种方法进行后处理：（1）加入10 ml去离子水混合均匀，混合液用二氯甲烷（3
×
10~ 3
×
20 ml）萃取，收集下层溶液，旋转蒸发除去溶剂，残留物以石油醚/乙酸乙酯（5/1，v/v）为淋洗剂用硅胶柱进行纯化。（2）将反应液转移至离心管中进行离心，取上层清液旋转蒸发除去溶剂，残留物以石油醚/乙酸乙酯（5/1，v/v）为淋洗剂用硅胶柱进行纯化。最终得到褐黄色固体（bbns）9.4-36.0 mg，收率为11.1-42.9 %。
26.本发明涉及的原料都是现有产品，具体制备操作以及性能测试为常规技术。图1为本发明1,8-萘酰亚胺衍生物bbns的合成示意图、bbn化学结构式、bbns化学结构式示意图。
27.配制汞离子的化合物为hgcl2（ar，国药集团化学试剂有限公司），配制其他金属离子的化合物为alcl3·
6h2o、fecl2·
7h2o、mgcl2·
6h2o、crcl3·
6h2o、cuso4·
5h2o、pb(ch3coo)2·
3h2o、cdcl2·
5h2o、ni(ch3coo)2·
4h2o、无水fecl3、mnso4·
h2o、cocl2·
6h2o、cacl2、kcl、agno3、zncl2、nacl（ar，国药集团化学试剂有限公司）。
28.本发明采用常规方法将金属化合物与溶液体系混合。
29.实施例一 中间体(bbn)的制备中间体bbn合成：将4-溴-1,8-萘酐（1.0 g，3.61 mmol）于室温下溶于无水乙醇（15 ml）中，在n2保护下，搅拌加热至50 ℃，加入正丁胺（0.75 ml，10.25 mmol），回流反应24 h后停止反应，冷却至室温，倒入30 ml冰水中，有暗黄色沉淀析出，过滤，滤饼用去离子水洗涤两次，烘干后用无水乙醇重结晶，得到淡黄色晶状固体0.75 g，收率62.6 %。
30.实施例二 1,8-萘酰亚胺衍生物（bbns）的制备将bbn（80 mg，0.24 mmol）溶解于dmf（3 ml）中，n2保护下加入碳酸铯（156 mg，0.48 mmol）、pdcl2(pph3)2（50 mg，0.072 mmol）和pph3(39 mg, 0.15 mmol) ，开始加热，并用滴液漏斗滴加溶解在5 ml dmf 中的2-氨基噻唑（24 mg，0.24 mmol），滴加速度为每分钟4~6滴，滴加完成后于120℃反应3 h。将反应液冷却至室温，然后加入10 ml去离子水混合均匀，混合液用二氯甲烷（3
×
10 ml）萃取，收集下层溶液，旋转蒸发除去溶剂，残留物以石油醚/乙酸乙酯（5/1，v/v）为淋洗剂用硅胶柱进行纯化，得到褐黄色固体（bbns）13 mg，产率为15.5 %。1h nmr（400 mhz，dmso-d6，δ /ppm): 10.81(s,1h), 8.88(d, j=8.47 hz, 1h), 8.80(d, j=8.13 hz, 1h), 8.50(d, j=6.99 hz, 1h), 8.43(d, j=8.59 hz, 1h), 7.84(t, j=7.67 hz, 1h), 7.48(d, j=3.09 hz, 1h), 7.22(d, j=2.29 hz, 1h), 4.02(t, j=7.44 hz, 2h), 1.60(m, j=7.79 hz, 2h), 1.33(m, j=6.99 hz, 2h), 0.92(t, j=7.33 hz, 3h)。lc-msm/z calcd. for c
19h17
n3o2s: 352.14 [m+h]
+
, found: 352.30。ft-ir: 1087.17(c-s-c)，1237.27(c-n)，1364.17，1388.91，1515.40，1566.98(arh)，1641.30(c=o)，1692.41(c=n)，2868.05，2921.73，2946.84(ch3,ch2)，3296.47(nh)。
[0031]
实施例三 1,8-萘酰亚胺衍生物（bbns）的制备将bbn（80 mg，0.24 mmol）溶解于dmf（3 ml）中，n2保护下加入碳酸铯（78 mg，0.24 mmol）、pdcl2(pph3)2（25 mg，0.036 mmol）和pph
3 (20 mg, 0.075 mmol) ，开始加热，并用滴液漏斗滴加溶解在5 ml dmf 中的2-氨基噻唑（24 mg，0.24 mmol），滴加速度为每分钟4~6滴，滴加完成后于120 ℃反应3 h。将反应液冷却至室温，然后加入10 ml去离子水混合均匀，混合液用二氯甲烷（3
×
10 ml）萃取，收集下层溶液，旋转蒸发除去溶剂，残留物以石油醚/乙酸乙酯（5/1，v/v）为淋洗剂用硅胶柱进行纯化，得到褐黄色固体（bbns）9.4 mg，产率为11.1 %。
[0032]
实施例四 1,8-萘酰亚胺衍生物（bbns）的制备将bbn（80 mg，0.24 mmol）溶解于dmf（3 ml）中，n2保护下加入碳酸铯（156 mg，0.48 mmol）、pdcl2(pph3)2（50 mg，0.072 mmol）和pph3(39 mg, 0.15 mmol) ，开始加热，并用滴液漏斗滴加溶解在5 ml dmf 中的2-氨基噻唑（24 mg，0.24 mmol），滴加速度为每分钟4~6滴，滴加完成后于100 ℃反应1 h，然后再滴加2-氨基噻唑（15 mg，0.15 mmol），继续反应1 h。将反应液冷却至室温，然后加入10 ml去离子水混合均匀，混合液用二氯甲烷（3
×
20 ml）萃取，收集下层溶液，旋转蒸发除去溶剂，残留物以石油醚/乙酸乙酯（5/1，v/v）为淋洗
剂用硅胶柱进行纯化，得到褐黄色固体（bbns）15.3 mg，产率为18.2 %。
[0033]
实施例五 1,8-萘酰亚胺衍生物（bbns）的制备将bbn（80 mg，0.24 mmol）溶解于dmf（3 ml）中，n2保护下加入碳酸铯（156 mg，0.48 mmol）、pdcl2(pph3)2（50 mg，0.072 mmol）和pph3（39 mg, 0.15 mmol），开始加热，并用滴液漏斗滴加溶解在5 ml dmf 中的2-氨基噻唑（48 mg，0.48 mmol），滴加速度为每分钟4~6滴，滴加完成后于120 ℃反应3 h。将反应液冷却至室温，然后加入10 ml去离子水混合均匀，混合液用二氯甲烷（3
×
20 ml）萃取，收集下层溶液，旋转蒸发除去溶剂，残留物以石油醚/乙酸乙酯（5/1，v/v）为淋洗剂用硅胶柱进行纯化，得到褐黄色固体（bbns）25.7 mg，产率为30.5 %。
[0034]
实施例六 1,8-萘酰亚胺衍生物（bbns）的制备将bbn（80 mg，0.24 mmol）溶解于dmf（3 ml）中，n2保护下加入碳酸铯（156 mg，0.48 mmol）、pdcl2(pph3)2（50 mg，0.072 mmol）和pph3（39 mg, 0.15 mmol），开始加热，并用滴液漏斗滴加溶解在5 ml dmf 中的2-氨基噻唑（48 mg，0.48 mmol），滴加速度为每分钟4~6滴，滴加完成后于120 ℃反应3 h。将反应液冷却至室温，然后转移至离心管中进行离心，取上层清液旋转蒸发除去溶剂，残留物以石油醚/乙酸乙酯（5/1，v/v）为淋洗剂用硅胶柱进行纯化，得到褐黄色固体（bbns）36.0 mg，产率为42.9 %。
[0035]
实施例七 在dmso/h2o（10/90，v/v）体系中bbns对金属离子的选择性如图2a所示，在dmso/h2o（10/90，v/v）中，hg
2+
使bbns溶液在435 nm处吸光度明显下降，在525 nm处吸收增强，其他金属离子对bbns的吸收光谱影响不大。计算17种金属离子在525 nm和435 nm处的吸光度之比a
525
/a
435
，并以其为纵坐标，以金属离子为横坐标作图（图2b），可见hg
2+
使a
525
/a
435
增大了33.6倍，其他金属离子对a
525
/a
435
影响不大。说明bbns在dmso/h2o（10/90，v/v）中对hg
2+
有显著的响应，可能可以作为比率型hg
2+
比色探针。
[0036]
实施例八 在dmso/h2o（10/90，v/v）体系中bbns的吸光度与hg
2+
浓度的关系进一步考察bbns的dmso/h2o（10/90，v/v）溶液的紫外-可见吸收光谱与hg
2+
浓度之间的关系。从图3a所示，随着hg
2+
的不断加入，bbns溶液在435 nm处的吸光度逐渐减小，在525 nm处的吸光度逐渐增大，当hg
2+
浓度增加到20 μm时，525 nm处与435 nm处的吸光度之比a
525
/a
435
基本稳定。如图3b所示，在hg
2+
浓度（0-20 μm）范围内，a
525
/a
435
与hg
2+
浓度呈现出良好的线性关系，线性方程为a
525
/a
435
=0.0252
×
[hg
2+
]+0.0157，相关系数r2为0.99341，检测限为0.28 μm。
[0037]
实施例九 共存金属离子对bbns在dmso/h2o（10/90，v/v）体系中比色检测hg
2+
的影响为了考察共存的其他金属离子对bbns检测hg
2+
的干扰状况，在含有hg
2+
的bbns溶液中分别加入ag
+
、al
3+
、ca
2+
、cd
2+
、co
2+
、cr
3+
、cu
2+
、fe
2+
、fe
3+
、k
+
、mg
2+
、mn
2+
、na
+
、ni
2+
、pb
2+
、zn
2+
中的一种，对比加入离子前后溶液的紫外-可见吸收光谱，以525 nm与435 nm处吸光度之比a
525
/a
435
对金属离子作图，如图4所示，加入共存金属离子后，体系的a
525
/a
435
没有明显变化，说明bbns检测hg
2+
时具有较好的抗金属离子干扰能力。
[0038]
实施例十 在dmso/h2o（10/90，v/v）体系中bbns检测hg
2+
的时间响应性接着研究了bbns在dmso/h2o（10/90，v/v）体系中检测hg
2+
的时间响应性，如图5所示，a
525
/a
435
在3分钟内很快上升至接近最大值， 9分钟之后基本稳定在最大值附近。说明
bbns在dmso/h2o（10/90，v/v）体系中具有快速检测hg
2+
的功能。
[0039]
实施例十一 bbns作为比色探针检测hg
2+
的实用性为了考察bbns的实用性，以bbns对苏州大学独墅湖校区的池塘水和自来水进行加标分析，结果如表1所示。所测得的hg
2+
浓度和加入的hg
2+
浓度接近，hg
2+
的回收率在101.7-109.6%之间，三次平行实验相对标准偏差低于4.5 %，因此bbns可以有效检测实际环境水样中的hg
2+
，具有较好的实用性。
[0040][0041]
溶剂体系：dmso/h2o(10/90，v/v)，bbns浓度：10 μm，rsd：相对标准偏差；检测方法参见实施例十二。
[0042]
实施例十二 bbns作为比色探针检测hg
2+
的方法将hg
2+
待测水样加入到bbns的dmso溶液中，用dmso和h2o定容，使dmso/h2o体积比为10/90，其中bbns的浓度为10 μm，得到待测溶液；测定待测溶液的紫外-可见吸收光谱并找出a
525
和a
435
，计算a
525
/a
435
，根据线性方程a
525
/a
435
=0.0252
×
[hg
2+
]+0.0157计算得到待测样品中的hg
2+
浓度。
[0043]
实施例十三 bbns试纸的制备方法将3.53 mg、8.83 mg的 bbns样品分别溶于10ml和5 ml乙醇中，得到浓度分别为1 mm、5 mm的储备液，再吸取1 ml的bbns储备液（1 mm）到10 ml容量中，用乙醇稀释10倍，制备0.1 mm的储备液。将常规滤纸裁剪成直径为0.6 cm大小的圆形纸片，按需要在纸片上滴加20
ꢀµ
l浓度为0.1（1或5）mm的储备液，室温下静置30 min，再放入真空干燥箱中干燥5 min后得到可以用于检测的bbns试纸，放在瓷点滴盘上备用。试纸上bbns的浓度以质量分数表示：每克（g）滤纸上吸附的bnas毫克（mg），为0.265（2.65或13.25）mg/g。（滤纸平均重0.002 g）。
[0044]
实施例十四 bbns试纸作为便携式传感器指示hg
2+
为了探究bbns是否具有便携性，将bbns吸附在滤纸上制成试纸用于检测hg
2+
。在bbns试纸上滴加含有不同浓度hg
2+
的dmso/h2o（10/90，v/v）溶液，在自然光下可观察到试纸的颜色立即发生变化，照相结果如图6所示。随着hg
2+
浓度增大，bbns浓度为0.265mg/g、2.65mg/g和13.25 mg/g的试纸颜色都逐渐由黄色变为橙色，因此三种浓度的bbns试纸都能通过裸眼观察颜色变化有效指示hg
2+
。
[0045]
实施例十五 在dmf/h2o（1/99，v/v）体系中bbns荧光对金属离子的选择性图7为在bbns的dmf/h2o（1/99，v/v）溶液中加入17种金属离子前后的荧光发射光谱图。可以看出，hg
2+
使bbns的dmf/h2o（1/99，v/v）溶液荧光猝灭，在波长550 nm处荧光猝灭
约3.5倍左右，由此说明在dmf/h2o（1/99，v/v）体系中bbns可能可以作为猝灭型hg
2+
荧光探针。
[0046]
实施例十六 bbns荧光与hg
2+
浓度之间的关系在研究bbns的dmf/h2o（1/99，v/v）溶液的荧光强度与hg
2+
浓度之间的关系时，发现1-10 μm的常规浓度hg
2+
均能使溶液荧光完全猝灭（图8a黑色组曲线）。减小hg
2+
浓度，研究了100 nm-1 μm的 hg
2+
对bbns荧光发射光谱的影响，发现即使100 nm 的hg
2+
也能使bbns约3/4的荧光被猝灭（图8a红色组曲线）。继续研究10-100 nm的hg
2+
对bbns荧光发射光谱的影响，发现10 nm的hg
2+
就能猝灭bbns约1/2的荧光（图8a绿色组曲线）。进一步研究100 pm-10 nm的hg
2+
对bbns荧光发射光谱的影响，随着hg
2+
浓度的增大，bbns的荧光逐渐减弱（图8a蓝色组曲线）。bbns对hg
2+
的响应达到了皮摩尔级，具有超敏特性。当hg
2+
从0变化到7000 pm，bbns的荧光强度几乎直线下降（图8b中几乎垂直排布的深蓝色点），具有开关特性。因此在dmf/h2o（1/99，v/v）体系中，bbns可以作为超敏hg
2+
荧光开关。
[0047]
实施例十七 共存金属离子对bbns作为超敏hg
2+
荧光开关的影响为了考察其他共存金属离子对bbns作为超敏hg
2+
荧光开关的干扰状况，在含有hg
2+
的bbns溶液中，分别加入ag
+
、al
3+
、ca
2+
、cd
2+
、co
2+
、cr
3+
、cu
2+
、fe
2+
、fe
3+
、k
+
、mg
2+
、mn
2+
、na
+
、ni
2+
、pb
2+
、zn
2+
中的一种金属离子，对比加入离子前后溶液的最大荧光强度变化，如图9所示，加入共存金属离子后，溶液的最大荧光强度没有明显的变化，说明这些共存离子对bbns作为超敏hg
2+
荧光开关影响不大。
[0048]
实施例十八 bbns作为超敏hg
2+
荧光开关的可循环性如图10所示，bbns在dmf/h2o（1/99，v/v）溶液中具有荧光（开），加入hg
2+
，溶液荧光被猝灭（关），再加入过量的na2s，溶液的荧光强度回升至接近加入hg
2+
和na2s前的荧光强度（开），再加入hg
2+
，溶液荧光再次被猝灭（关），再加入过量的na2s，溶液的荧光又恢复（开）。可见bbns作为超敏hg
2+
荧光开关有较好的可循环性；na2s的量为10 nm（即10000 pm）。
[0049]
综上所述，本技术公开了一种新颖的1,8-萘酰亚胺衍生物，这种1,8-萘酰亚胺衍生物既可以作为高选择性、高灵敏度、高抗干扰的hg
2+
比色探针和可以裸眼观察指示结果的试纸型便携式hg
2+
传感器，又可以作为对hg
2+
超敏响应的荧光开关。

技术特征：
1.一种1,8-萘酰亚胺型衍生物，其化学结构式如下：。2.权利要求1所述1,8-萘酰亚胺型衍生物的制备方法，其特征在于，将bbn化合物与2-氨基噻唑反应，得到1,8-萘酰亚胺型衍生物。3.根据权利要求2所述1,8-萘酰亚胺型衍生物的制备方法，其特征在于，反应的温度为100～150℃，反应的时间为1～5小时。4.根据权利要求2所述1,8-萘酰亚胺型衍生物的制备方法，其特征在于，反应在贵金属催化剂、无机碱、有机配体、溶剂存在下、惰性气体中进行。5.根据权利要求4所述1,8-萘酰亚胺型衍生物的制备方法，其特征在于，贵金属催化剂包括钯催化剂；无机碱包括铯盐、钾盐、钠盐；有机配体包括膦配体；溶剂为有机溶剂。6.根据权利要求4所述1,8-萘酰亚胺型衍生物的制备方法，其特征在于，bbn化合物、2-氨基噻唑、贵金属催化剂、无机碱、有机配体的摩尔比为1∶（1～2）∶（0.1～0.3）∶（1～2）∶（0.3～0.65）。7.权利要求1所述1,8-萘酰亚胺型衍生物作为或者在制备hg
2+
比色探针的应用；或者权利要求1所述1,8-萘酰亚胺型衍生物作为或者在制备hg
2+
荧光开关的应用。8.一种hg
2+
检测传感器，包括权利要求1所述1,8-萘酰亚胺型衍生物与基底。9.一种检测液体中hg
2+
的方法，其特征在于，以权利要求1所述1,8-萘酰亚胺型衍生物为活性物质，通过比色探针法、荧光开关法或者传感器变色法进行液体中hg
2+
的检测。10.根据权利要求9所述检测液体中hg
2+
的方法，其特征在于，包括以下步骤，将权利要求1所述1,8-萘酰亚胺型衍生物与检测液体混合，根据a
525
/a
435
的数值进行检测液体中hg
2+
的定性与定量分析；或者将权利要求1所述1,8-萘酰亚胺型衍生物与检测液体混合，根据550 nm处的荧光强度进行检测液体中hg
2+
的定性与定量分析；或者将检测液体滴在含权利要求1所述1,8-萘酰亚胺型衍生物的传感器上，根据传感器颜色变化进行检测液体中hg
2+
的定性与定量分析。

技术总结
本发明公开了一种1,8-萘酰亚胺型衍生物及其制备方法与作为Hg


技术研发人员：徐冬梅 杜鑫皓
受保护的技术使用者：苏州大学
技术研发日：2023.04.26
技术公布日：2023/9/22