本發(fā)明屬于探針，具體涉及一種裸眼識(shí)別、紫外和熒光探針、制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
1、鐵和銀是重要的金屬元素，在制藥、電鍍、水處理、影像、電氣電子等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。鐵離子是生物體中最重要的一種金屬元素，以血紅蛋白、含鐵酶、鐵蛋白、含鐵血黃素等多種形式存在于生物體內(nèi)；銀具有優(yōu)異的物理、化學(xué)及廣譜抗菌性，在工業(yè)、商業(yè)中占重要地位，生態(tài)環(huán)境中ag+污染主要來(lái)自于工業(yè)廢水、廢渣。fe3+、fe2+缺乏或fe3+、fe2+、ag+過(guò)量都會(huì)對(duì)人體、動(dòng)物體、植物及生態(tài)環(huán)境等造成嚴(yán)重的危害。因此，對(duì)fe3+、fe2+、ag+的快速識(shí)別及含量精準(zhǔn)檢測(cè)具有重要意義。
2、目前，常見(jiàn)的檢測(cè)金屬離子方法有原子吸收法、電化學(xué)法、原子熒光法、電耦合等離子質(zhì)譜等分析方法，但是這些方法普遍存在的缺陷是樣品處理繁瑣、耗時(shí)、儀器昂貴，使其在實(shí)際應(yīng)用中具有很大局限性，尤其對(duì)于大多數(shù)中小企業(yè)而言，不能實(shí)時(shí)、便捷地實(shí)施檢測(cè)。
3、而紫外法、熒光法由于儀器便宜、操作簡(jiǎn)單、選擇性強(qiáng)、靈敏度高、速度快等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用；此外，通過(guò)顏色變化(在紫外燈或自然光下)實(shí)現(xiàn)裸眼定性識(shí)別金屬離子，尤其是自然光下、無(wú)需任何儀器設(shè)備的裸眼識(shí)別，是最方便、廉價(jià)、直觀、省時(shí)、實(shí)時(shí)、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)金屬離子的最佳方法。
4、目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出很多能夠分別識(shí)別fe3+、ag+、fe2的紫外探針、熒光探針，但是開(kāi)發(fā)能夠同時(shí)裸眼識(shí)別fe3+、ag+、fe2，或同時(shí)熒光定性定量檢測(cè)fe3+、ag+的高選擇性、高靈敏度、快速的多功能、易合成的小分子探針仍是一個(gè)難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)出一種裸眼識(shí)別、紫外和熒光探針、制備方法及其應(yīng)用，可以同時(shí)識(shí)別fe3+、ag+、fe2。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
3、本發(fā)明第一個(gè)目的在于提供一種裸眼識(shí)別、紫外和熒光探針，化合物的化學(xué)名為4-氯-2-(((5-甲基吡啶-2基)氨基)甲基)苯酚，其特征在于：所述化合物具有如下結(jié)構(gòu)式：
4、
5、本發(fā)明第二個(gè)目的在于提供一種制備化合物的第一種方法(一步法)，所述方法如下：
6、把5-甲基-2-氨基吡啶溶于有機(jī)溶劑，攪拌下滴加5-氯水楊醛溶液，50-70℃反應(yīng)2-8h，冷卻至室溫；置于冰水浴中，邊攪拌邊加入還原劑；移除冰水浴，室溫反應(yīng)1-3h，滴加水至無(wú)氣泡產(chǎn)生，攪拌下滴加飽和氫氧化鈉溶液，室溫反應(yīng)15min；旋蒸去除有機(jī)溶劑，用乙酸乙酯或二氯甲烷萃取水相，有機(jī)相合并，加入無(wú)水硫酸鎂或無(wú)水硫酸鈉干燥30min，過(guò)濾、旋蒸、乙醇重結(jié)晶得化合物。
7、本發(fā)明多功能探針制備方法一的技術(shù)路線如下：
8、
9、本發(fā)明第二個(gè)目的在于提供一種制備化合物的第二種方法(分步法)，所述方法如下：
10、把5-甲基-2-氨基吡啶溶于有機(jī)溶劑，攪拌下滴加5-氯水楊醛溶液，50-70℃反應(yīng)3-8h，冷卻至室溫，溶劑揮發(fā)得黃色固體，經(jīng)過(guò)濾、干燥、重結(jié)晶得5-氯水楊醛縮5-甲基-2-氨基吡啶schiff堿；將上述schiff堿溶于有機(jī)溶劑，置于冰水浴中，邊攪拌邊加入還原劑；待反應(yīng)液無(wú)氣泡產(chǎn)生，移除冰水浴，室溫反應(yīng)1-3h，滴加水至無(wú)氣泡產(chǎn)生，攪拌下滴加飽和氫氧化鈉溶液，室溫反應(yīng)15min；旋蒸去除有機(jī)溶劑，用乙酸乙酯或二氯甲烷萃取水相，有機(jī)相合并，加入無(wú)水硫酸鎂或硫酸鈉干燥30min，過(guò)濾、旋蒸、乙醇重結(jié)晶得化合物。
11、本發(fā)明多功能探針制備方法二的技術(shù)路線如下：
12、
13、進(jìn)一步的，有機(jī)溶劑為甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙腈、四氫呋喃、二氯甲烷或三氯甲烷其中的一種，還原劑為硼氫化鈉、硼氫化鉀、乙酰氧基硼氫化鈉或氰基硼氫化鈉其中的一種，所述的反應(yīng)溫度在0–100℃；反應(yīng)原料醛與胺的摩爾比為1:3–3:1；反應(yīng)時(shí)間為0.2–10h。
14、本發(fā)明第三個(gè)目的在于提供探針在定性識(shí)別、定量檢測(cè)鐵離子和銀離子的應(yīng)用。
15、進(jìn)一步的，在自然光下，裸眼同時(shí)識(shí)別fe3+、ag+、fe2+；在紫外燈下，裸眼同時(shí)識(shí)別fe3+、ag+；紫外光譜法定性定量檢測(cè)fe3+；熒光光譜法定性定量檢測(cè)fe3+、ag+。
16、進(jìn)一步的，用于對(duì)食品、藥品、保健品、農(nóng)作物、海產(chǎn)品、中草藥、各種水域以及工業(yè)廢水、工業(yè)廢渣、土壤等樣品中的鐵離子和銀離子的定性與定量傳感檢測(cè)，所述的傳感檢測(cè)包括自然光和紫外燈下的裸視定性識(shí)別、熒光定性識(shí)別與含量檢測(cè)、紫外定性識(shí)別fe3+及其含量檢測(cè)。
17、進(jìn)一步的，所述的熒光定性識(shí)別還包括，探針與銀離子混合后能夠識(shí)別檢測(cè)液中是否含有zn2+、cr3+、al3+、mn2+、cu2+、pb2+、k+、ca2+、na+等金屬離子。
18、通過(guò)上述技術(shù)方案可以得到以下有益效果：
19、1、本發(fā)明提供的多功能探針化合物是僅含有2個(gè)六元環(huán)骨架的小分子化合物，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，原料易得，易于合成；不需要柱層析等復(fù)雜程序，僅重結(jié)晶即可提純。
20、2、本發(fā)明提供的多功能探針實(shí)現(xiàn)了同時(shí)裸眼識(shí)別鐵離子和銀離子；實(shí)現(xiàn)了紫外法定性定量檢測(cè)fe3+、熒光法定性定量檢測(cè)fe3+、ag+；實(shí)現(xiàn)了識(shí)別檢測(cè)液中是否含有zn2+、cr3+、al3+、mn2+、cu2+、pb2+、k+、ca2+、na+等金屬離子；該探針選擇性好，靈敏度高，對(duì)其他金屬離子的抗干擾能力強(qiáng)，檢測(cè)速度快，檢出限低。
21、此外，在自然光下可以觀察到顯著的顏色變化，立刻通過(guò)不同的顏色識(shí)別fe3+、ag+、fe2+，相比于其他的利用熒光、紫外顯色的探針，本探針不需要任何儀器，僅靠裸眼就可以實(shí)時(shí)同時(shí)識(shí)別fe3+、ag+、fe2+，更便捷、更直觀，無(wú)需專(zhuān)業(yè)人員，成本更低。同時(shí)，基于本探針特異性的顯著的顏色變化，本探針可用作檢測(cè)水溶液中鐵離子或銀離子存在的專(zhuān)一性指示劑。
22、鑒于探針的上述特點(diǎn)，本探針在食品、藥品、保健品、農(nóng)作物、海產(chǎn)品、中草藥、各種水域(包括工業(yè)廢水、廢渣)、土壤等的鐵離子和銀離子識(shí)別與含量檢測(cè)中有廣泛的應(yīng)用前景。
1.一種裸眼識(shí)別、紫外和熒光探針，化學(xué)名為4-氯-2-(((5-甲基吡啶-2基)氨基)甲基)苯酚，其特征在于：所述化合物具有如下結(jié)構(gòu)式：
2.一種制備權(quán)利要求1所述探針的方法，其特征在于：所述方法如下：
3.一種制備權(quán)利要求1所述探針的方法，其特征在于：所述方法如下：
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種制備裸眼識(shí)別、紫外和熒光探針的方法，其特征在于：有機(jī)溶劑為甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙腈、四氫呋喃、二氯甲烷或三氯甲烷其中的一種，還原劑為硼氫化鈉、硼氫化鉀、乙酰氧基硼氫化鈉或氰基硼氫化鈉其中的一種，所述的反應(yīng)溫度在0?–?100?℃；反應(yīng)原料醛與胺的摩爾比為?1:3?–?3:1；反應(yīng)時(shí)間為0.2?–?10?h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探針在定性識(shí)別、定量檢測(cè)鐵離子和銀離子的應(yīng)用。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于：在自然光下，裸眼識(shí)別fe3+、ag+、fe2+；在紫外燈下，裸眼識(shí)別fe3+、ag+；紫外光譜法定性定量檢測(cè)fe3+；熒光光譜法定性定量檢測(cè)fe3+、ag+。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于：探針對(duì)食品、藥品、保健品、農(nóng)作物、海產(chǎn)品、中草藥、各種水域以及工業(yè)廢水、工業(yè)廢渣、土壤樣品中fe3+、ag+、fe2識(shí)別與檢測(cè)的應(yīng)用。