阅读说明：本技术 一种苯酰腙类化合物及其制备方法与应用 (Benzoylhydrazone compound and preparation method and application thereof ) 是由 何淑花 李云 熊沙 王时荣 侯学清 于 2020-07-24 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种苯酰腙类化合物及其制备方法与应用,属于金属离子检测技术领域。本苯酰腙类化合物的结构式如下：<Image he="309" wi="683" file="DDA0002600280890000011.GIF" imgContent="drawing" imgFormat="GIF" orientation="portrait" inline="no"></Image>本发明还涉及上述苯酰腙类化合物的制备方法与应用。本苯酰腙类化合物对Zn<Sup>2+</Sup>和Cu<Sup>2+</Sup>的选择性和灵敏度较高,结合能力较强,利于对Zn<Sup>2+</Sup>和Cu<Sup>2+</Sup>进行检测。(The invention relates to a phenylhydrazone compound and a preparation method and application thereof, and belongs to the technical field of metal ion detection. The phenylhydrazone compound has the following structural formula: the invention also relates to a preparation method and application of the phenylhydrazone compound. Benzoylhydrazone compounds p-Zn 2+ And Cu 2+ Has high selectivity and sensitivity and strong binding capacity, and is beneficial to Zn 2+ And Cu 2+ And (6) detecting.)

一种苯酰腙类化合物及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于金属离子检测技术领域，具体涉及一种苯酰腙类化合物及其制备方法与应用。

背景技术

随着社会经济和科学技术的不断发展，金属及其化合物在人类的社会和生产活动中扮演着越来越重要的作用，然而在人们享受其带来便利的同时，它们对自然环境和人类自身健康也有着很大的影响。锌和铜作为人体必须的微量元素参与了许多基本生理过程，像锌离子可以在基因转录，金属酶调节,神经信号的传递等过程中扮演着重要的角色，铜离子可以在新陈代谢中作为金属酶的共生因子。在正常的血液血浆中，锌离子含量大约是6-12mmo l/L，但过量摄入锌和铜也会引起各种各样的疾病。为了生态平衡和人体健康，对环境中锌和铜浓度进行检测和识别是非常有必要的。

酰腙类化合物是由酰肼类衍生物与醛或酮缩合而成的一类特殊席夫碱。酰腙类席夫碱比普通席夫碱稳定、生物活性较高、生物毒性较低。酰腙具有特殊的化学结构、较强的配位能力、多样的配位方式、非线性光学性质及优良的生物活性，在生物、医药、催化、分析、功能材料等方面有良好的应用前景。

因此，开发基于酰腙类化合物并应用于金属离子识别方面具有较高的研究价值。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题提供一种苯酰腙类化合物及其制备方法与应用。

其一，本发明为了解决上述技术问题提供一种苯酰腙类化合物。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种苯酰腙类化合物，所述苯酰腙类化合物的结构式如下：

本发明的苯酰腙类化合物的有益效果是：

本发明的苯酰腙类化合物对Cu²⁺和Zn²⁺的选择性和灵敏度较高，结合能力较强，利于对Cu²⁺和Zn²⁺进行检测。

其二，本发明为了解决上述技术问题提供一种苯酰腙类化合物的制备方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种苯酰腙类化合物的制备方法，包括以下步骤：

S1、称取1-3mmol2,4-二羟基苯甲醛，加入15ml的溶剂搅拌溶解，得到A溶液；

S2、称取1-3mmol苯甲酰肼，加入15ml的溶剂搅拌溶解，得到B溶液；

S3、将步骤S1得到的A溶液滴加到步骤S2得到的B溶液中，在60-80℃下，边搅拌边回流反应8h，冷却至室温，减压浓缩，得到粗品；

S4、将步骤S3得到的粗品重结晶两次，过滤干燥，得到无色片状晶体，即为苯酰腙类化合物。

本发明的合成反应式具体如下：

本发明的苯酰腙类化合物的制备方法的有益效果是：

(1)本制备方法的合成路线合理可行，步骤简单，条件温和、收率较高；

(2)制备得到的苯酰腙类化合物对Cu²⁺和Zn²⁺的结合能力较好，在金属离子识别方面具有潜在的应用价值。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，在步骤S1和步骤S2中，所述溶剂均为无水乙醇、无水甲醇和乙酸乙酯中的任意一种。

采用上述进一步方案的有益效果是：利于2,4-二羟基苯甲醛和苯甲酰肼的溶解。

进一步，在步骤S3中，所述滴加的速度为30滴/min。

采用上述进一步方案的有益效果是：利于2,4-二羟基苯甲醛和苯甲酰肼的充分反应。

进一步，在步骤S3中，所述搅拌采用磁力搅拌，搅拌转速为1000-1500r/min。

采用上述进一步方案的有益效果是：搅拌之后，混合均匀，利于进行回流反应。

进一步，在步骤S4中，所述重结晶的溶剂为无水甲醇和无水乙醇中的任意一种。

采用上述进一步方案的有益效果是：重结晶效果好。

进一步，在步骤S4中，所述过滤的目数为120-160目。

采用上述进一步方案的有益效果是：过滤效果好。

进一步，在步骤S4中，所述干燥采用的干燥剂为无水硫酸镁和无水硫酸钠中的任意一种。

采用上述进一步方案的有益效果是：干燥效果好。

其三，本发明为了解决上述技术问题提供一种苯酰腙类化合物的应用。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于对Cu²⁺和Zn²⁺识别的荧光探针，包括如上述的苯酰腙类化合物。

本发明的用于对Cu²⁺和Zn²⁺识别的荧光探针的有益效果是：本发明的用于对Cu²⁺和Zn²⁺识别的荧光探针，对Cu²⁺和Zn²⁺的选择性和灵敏度较高，结合能力较强，利于对Cu²⁺和Zn^{2 +}进行检测。

其四，本发明为了解决上述技术问题提供上述用于对Cu²⁺和Zn²⁺识别的荧光探针的制备方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于对Cu²⁺和Zn²⁺识别的荧光探针的制备方法，包括以下步骤：

取上述的苯酰腙类化合物，加入乙醇，配制成浓度为1×10^-5mol·L^-1的苯酰腙类化合物的乙醇溶液，即得到用于对Cu²⁺和Zn²⁺识别的荧光探针。

本发明的用于对Cu²⁺和Zn²⁺识别的荧光探针的制备方法有益效果是：本发明的用于对Cu²⁺和Zn²⁺识别的荧光探针的制备方法，过程简易，利于生产制造。

附图说明

图1为本发明苯酰腙类化合物结构表征的红外光谱谱图；

图2为本发明苯酰腙类化合物的UV-vis光谱曲线图；

图3为本发明苯酰腙类化合物与Zn²⁺作用的UV-vis光谱变化曲线图；

图4为本发明苯酰腙类化合物与Cu²⁺作用的UV-vis光谱变化曲线图；

图5为本发明苯酰腙类化合物与Ag⁺作用的UV-vis光谱变化曲线图；

图6为本发明苯酰腙类化合物与Ba²⁺作用的UV-vis光谱变化曲线图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

本实施例提供一种苯酰腙类化合物的制备方法，包括以下步骤：

S1、称取3mmol2,4-二羟基苯甲醛，置于50ml的烧杯中，加入15ml的无水乙醇搅拌溶解，得到A溶液。

S2、称取3mmol苯甲酰肼，置于100ml的圆底烧瓶中，加入15ml无水乙醇搅拌溶解，得到B溶液。

S3、将步骤S1得到的A溶液采用恒压滴液漏斗，以30滴/min的速度滴加到装有步骤S2得到的B溶液的圆底烧瓶中，在80℃下，以1500r/min的速度磁力搅拌，并回流反应8h，待反应结束后，冷却至室温，减压浓缩，得到粗品。

S4、将步骤S3得到的粗品用无水乙醇重结晶两次，采用160目过滤网过滤，再采用无水硫酸镁干燥，得到无色片状晶体，即为苯酰腙类化合物。

上述的苯酰腙类化合物的结构式如下：

上述苯酰腙类化合物结构是通过红外光谱进行表征的(如图1)：3050-3250cm^-1为羟基(O-H)和氨基(N-H)的伸缩振动吸收峰，1600-1650cm^-1为碳氧双键(C＝O)的伸缩振动吸收峰，1200-1250cm^-1为碳氮双键(C＝N)的伸缩振动吸收峰。

实施例2

本实施例提供一种苯酰腙类化合物的制备方法，包括以下步骤：

S1、称取2mmol2,4-二羟基苯甲醛，置于50ml的烧杯中，加入15ml的无水甲醇搅拌溶解，得到A溶液。

S2、称取2mmol苯甲酰肼，置于100ml的圆底烧瓶中，加入15ml无水甲醇搅拌溶解，得到B溶液。

S3、将步骤S1得到的A溶液采用恒压滴液漏斗，以30滴/min的速度滴加到装有步骤S2得到的B溶液的圆底烧瓶中，在70℃下，以1200r/min的速度磁力搅拌，并回流反应8h，待反应结束后，冷却至室温，减压浓缩，得到粗品。

S4、将步骤S3得到的粗品用无水乙醇重结晶两次，采用160目过滤网过滤，再采用无水硫酸镁干燥，得到无色片状晶体，即为苯酰腙类化合物。

上述的苯酰腙类化合物的结构式如下：

上述苯酰腙类化合物结构是通过红外光谱进行表征的(如图1)：3050-3250cm^-1为羟基(O-H)和氨基(N-H)的伸缩振动吸收峰，1600-1650cm^-1为碳氧双键(C＝O)的伸缩振动吸收峰，1200-1250cm^-1为碳氮双键(C＝N)的伸缩振动吸收峰。

实施例3

本实施例提供一种苯酰腙类化合物的制备方法，包括以下步骤：

S1、称取1mmol2,4-二羟基苯甲醛，置于50ml的烧杯中，加入15ml的乙酸乙酯搅拌溶解，得到A溶液。

S2、称取1mmol苯甲酰肼，置于100ml的圆底烧瓶中，加入15ml乙酸乙酯搅拌溶解，得到B溶液。

S3、将步骤S1得到的A溶液采用恒压滴液漏斗，以30滴/min的速度滴加到装有步骤S2得到的B溶液的圆底烧瓶中，在60℃下，以1000r/min的速度磁力搅拌，并回流反应8h，待反应结束后，冷却至室温，减压浓缩，得到粗品。

S4、将步骤S3得到的粗品用无水甲醇重结晶两次，采用120目过滤网过滤，再采用无水硫酸钠干燥，得到无色片状晶体，即为苯酰腙类化合物。

上述的苯酰腙类化合物的结构式如下：

上述苯酰腙类化合物结构是通过红外光谱进行表征的(如图1)：3050-3250cm^-1为羟基(O-H)和氨基(N-H)的伸缩振动吸收峰，1600-1650cm^-1为碳氧双键(C＝O)的伸缩振动吸收峰，1200-1250cm^-1为碳氮双键(C＝N)的伸缩振动吸收峰。

实施例4

本实施例提供一种用于对Cu²⁺和Zn²⁺识别的荧光探针，包括如上述实施例1-3制得的苯酰腙类化合物。

所述荧光探针通过UV-Vis吸光光谱实现对Cu²⁺和Zn²⁺的识别。

本实施例还提供一种用于对Cu²⁺和Zn²⁺识别的荧光探针的制备方法，包括以下步骤：

取上述实施例1-3的苯酰腙类化合物，加入乙醇，配制成浓度为1×10^-5mol·L^-1的苯酰腙类化合物的乙醇溶液，即得到用于对Cu²⁺和Zn²⁺识别的荧光探针。

实验例1：对Zn²⁺的识别实验

将实施例1制得的苯酰腙类化合物配成1×10^-5mol·L^-1的苯酰腙类化合物的乙醇溶液。取ZnCl₂，以乙醇为溶剂，配制成1×10^-3mol·L^-1的ZnCl₂的乙醇溶液。通过UV-Vis吸光光谱滴定实验检测苯酰腙类化合物与Zn²⁺的结合。具体结果如图3所示。其中图3中的多条线表示不同Zn²⁺的加入量。

单独测定苯酰腙类化合物的UV-vis光谱曲线图，具体如图2所示。由图2可知，苯酰腙类化合物在206nm、302nm和332nm处出现吸收峰。加入Zn²⁺后，由图3可知，206nm和332nm处的峰减弱，302nm处的峰逐渐消失，在380nm处出现新的吸收峰，并在354nm处出现了一个等吸收点，因此，实施例1制得的苯酰腙类化合物对Zn²⁺具有较高的识别作用。

实验例2：对Cu²⁺的识别实验

将实施例1制得的苯酰腙类化合物配成1×10^-5mol·L^-1的苯酰腙类化合物的乙醇溶液。取CuCl₂，以乙醇为溶剂，配制成1×10^-3mol·L^-1的CuCl₂的乙醇溶液。通过UV-Vis吸光光谱滴定实验检测苯酰腙类化合物与Cu²⁺的结合。具体结果如图4所示。其中图4中的多条线表示不同Cu²⁺的加入量。

单独测定苯酰腙类化合物的UV-vis光谱曲线图，具体如图2所示。由图2可知，苯酰腙类化合物在206nm、302nm和332nm处出现吸收峰。加入Cu²⁺后，由图4可知，206nm和332nm处的峰减弱，302nm处的峰逐渐消失，在400nm处出现新的吸收峰，并在360nm处出现了一个等吸收点，因此，实施例1制得的苯酰腙类化合物对Cu²⁺具有较高的识别作用。

实验例3：对Ag⁺的识别实验

将实施例1制得的苯酰腙类化合物配成1×10^-5mol·L^-1的苯酰腙类化合物的乙醇溶液。取AgNO₃，以乙醇为溶剂，配制成1×10^-3mol·L^-1的AgNO₃的乙醇溶液。通过UV-Vis吸光光谱滴定实验检测苯酰腙类化合物与Ag⁺的结合。具体结果如图5所示。其中图5中的多条线表示不同Ag⁺的加入量。

单独测定苯酰腙类化合物的UV-vis光谱曲线图，具体如图2所示。由图2可知，苯酰腙类化合物在206nm、302nm和332nm处出现吸收峰。加入Ag⁺后，由图5可知，吸收峰位置几乎没有发生变化，因此，实施例1制得的苯酰腙类化合物对Ag⁺没有识别作用。

实验例4：对Ba²⁺的识别实验

将实施例1制得的苯酰腙类化合物配成1×10^-5mol·L^-1的苯酰腙类化合物的乙醇溶液。取BaCl₂，以乙醇为溶剂，配制成1×10^-3mol·L^-1的BaCl₂的乙醇溶液。通过UV-Vis吸光光谱滴定实验检测苯酰腙类化合物与Ba²⁺的结合。具体结果如图6所示。其中图6中的多条线表示不同Ba²⁺的加入量。

单独测定苯酰腙类化合物的UV-vis光谱曲线图，具体如图2所示。由图2可知，苯酰腙类化合物在206nm、302nm和332nm处出现吸收峰。加入Ba²⁺后，由图6可知，吸收峰位置几乎没有发生变化，因此，实施例1制得的苯酰腙类化合物对Ba²⁺没有识别作用。

从实验例1-4中可以看出，实施例1制得的苯酰腙类化合物对Cu²⁺和Zn²⁺具有较高的识别作用，能够广泛用于对Cu²⁺和Zn²⁺的检测。

需要注意的是，本发明中的“包括”意指其除所述成分外，还可以包括其他成分，所述的“包括”，还可以替换为封闭式的“为”或“由……组成”。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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。