一种荧光化合物及基于该荧光化合物的荧光探针和可视化试纸的制备方法和应用
一种荧光化合物及基于该荧光化合物的荧光探针和可视化试纸的制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于荧光化合物的制备及其荧光探针制备技术领域，具体涉及一种荧光化 合物及基于该荧光化合物的荧光探针和可视化试纸的制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 化学战剂（chemical warfare agents-CWAs)是指用于战争目的、能大规模地毒害 或杀伤敌方人畜和植物的各种化学物质。因其易于生产、毒性强、杀伤力大、杀伤范围广、毒 效持久等特点，曾在两次世界大战和某些局部战争中被作为大规模杀伤性武器使用，不仅 造成人员与动物大量死亡，导致大面积染毒区和毒剂云团传播带的形成，而且还会在随后 很长时间内影响土壤、水源和其他设施的利用，给人们的生命安全和环境生态带来极大的 威胁。按照毒理作用不同，化学战剂可分为神经性毒剂、糜烂性毒剂、全身中毒性毒剂、窒 息性毒剂和失能性毒剂等，而在所有化学战剂中，毒性最强、作用最快、杀伤力最大的当数 神经性毒剂。神经性毒剂是一类有机磷酸酯化合物，按照化学结构和战术使用特点可将其 分为G类毒剂和V类毒剂，前者包括沙林（Sarin，GB)、索曼（Soman，⑶)、塔崩（Tabun，GA) 等，以呼吸道为主要中毒途径，后者主要为VX，以皮肤吸收为主要中毒途径。由于沙林、索 曼和塔崩等毒剂的致死剂量较之糜烂性毒剂、窒息性毒剂和全身中毒性毒剂要小成百上千 倍，以很少的量就可以产生极大的危害，因此成为恐怖主义者最常使用的化学武器。基于上 述事实，发展低成本、实时快速、准确可靠的神经毒剂分析检测方法对于预防犯罪、保护人 们生命财产安全、落实禁止使用化学战剂国际公约无疑具有重要的意义。
[0003] 基于神经毒剂检测的重要性，到目前为止，人们已经发展了各种各样的检测技术 或方法。光声、质谱、毛细管电泳、电学传感、生物传感、离子迀移光谱、核磁共振等技术或方 法都已被成功用于化学战剂的检测识别。然而，这些方法往往存在操作繁琐、高成本、灵敏 度不够、选择性差、不易携带等不足，难以获得推广使用。相比而言，荧光传感由于具有灵敏 度高、选择性好、可采集信号丰富、价格相对低廉而受到人们特别的关注。事实上，近年来探 针对神经毒剂的灵敏检测，荧光传感技术不断涌现，充分说明了荧光技术的独特优势。
[0004] 科学研宄发现，氨基、羟基以及肟等功能基团可以与神经毒剂发生特异作用，从而 被作为捕获单元用于荧光传感分子的设计。与此同时，寡聚苯炔及其衍生物除了具有高的 荧光量子产率外，还兼具共轭高分子的"分子导线"、"超级淬灭"和多环芳烃的易于化学修 饰特点，因此作为核心结构用于荧光传感分子的设计。但是，寡聚苯炔的大JT结构特点使 其因 JT-JT堆积而难以溶解，从而影响其加工和使用性能。
【发明内容】
[0005] 为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明目的在于拟提供一种荧光化合物及基 于该荧光化合物的荧光探针和可视化试纸的制备方法和应用，该荧光化合物的制备方法操 作简单、稳定性好，经该荧光化合物制得的荧光探针和可视化试纸能够实现对沙林毒气及 其模拟物的高灵敏选择性检测。
[0006] 本发明所要解决的技术问题，通过以下技术方案来实现：
[0007] -种荧光化合物，其特征在于，该荧光化合物的结构式如下：
[0008]
[0009]其中，η = 4、5、6、7、8、9、10 或 12。
[0010] 一种荧光化合物的制备方法，包括以下步骤：
[0011] 1)制备化合物1
[0012] 在氩气保护下，向对甲氧基苯的醋酸溶液中分别加入碘、碘酸钾以及质量分数 9%~12%的浓硫酸水溶液，在70~80°C下反应8~12小时，然后将反应液转移至硫代硫 酸钠饱和溶液中充分搅拌后抽滤，再经乙醇淋洗、干燥，制得化合物1 ;
[0013] 2)制备化合物2
[0014] 在氩气保护下，将化合物1溶解于二氯甲烷，并在_78°C条件下，向反应体系中滴 加三溴化硼，然后室温搅拌反应14~18小时，然后将反应液转移至冰水混合物体系中充分 搅拌，再经抽滤、干燥，制得化合物2 ;
[0015] 3)制备化合物3
[0016] 在氩气保护下，将胆固醇（胆酸）、二溴取代直链烷烃及氢氧化钾溶解于无水四氢 呋喃中，于70~80°C下反应18~24小时，然后旋转蒸发除去溶剂，将浸膏水洗至中性后用 甲醇重结晶，再用二氯甲烷-石油醚体系进行柱色谱分离，制得化合物3 ;
[0017] 4)制备化合物4
[0018] 在氩气保护下，将化合物2、化合物3、无水碳酸钾溶解于无水N，N-二甲基甲酰胺 中，于140~160°C下反应18~24小时，然后将反应液倒入水中析出沉淀，再经抽滤、干燥， 将得到的干燥物用二氯甲烷-石油醚体系进行柱色谱分离，制得化合物4 ;
[0019] 5)制备化合物5
[0020] 在氩气保护下，将化合物4、对乙炔基苯甲醛、碘化亚铜、四苯基磷钯溶解于无水二 异丙胺和无水甲苯中，于65~75°C下反应14~18小时，冷却至室温后用饱和食盐水洗后 再用二氯甲烷萃取，然后将有机相旋转蒸发除去溶剂，得到棕色油状物，将棕色油状物用丙 酮重结晶得到黄色固体，将该黄色固体用二氯甲烷-甲醇体系进行柱色谱分离，得到黄绿 色固体，即化合物5 ;
[0021] 6)制备化合物6
[0022] 在氩气保护下，将化合物5和丙胺溶解于二氯甲烷中，于40~50°C反应20~24小 时，自然冷却至室温后向反应体系中加入硼氢化钠，继续搅拌反应1~5小时，将反应液旋 转蒸发除去溶剂后，用饱和食盐水洗，再用二氯甲烷萃取，收集有机相，经无水MgSO4干燥、 旋转蒸发除去溶剂，最后用二氯甲烷-甲醇体系进行柱色谱分离，制得到浅黄色固体，即化 合物6 ;
[0023] 7)制备化合物7
[0024] 将8-羟基喹啉溶解于37 %甲醛溶液中，室温搅拌反应5-20分钟，冰浴条件下向反 应体系中滴加浓盐酸，滴加完毕后向体系中通氯化氢气体2-3小时，然后室温搅拌反应5~ 8小时，反应结束后，经静置、抽滤、淋洗及干燥处理，得到黄绿色粉末状固体，即化合物7 ;
[0025] 8)制备目标产物
[0026] 在氩气保护下，将化合物6、化合物7和无水碳酸钾溶解于二氯甲烷中，于40~ 50°C反应20~24小时，冷却至室温后旋转蒸发除去溶剂，经饱和食盐水洗后用二氯甲烷萃 取，收集有机相，用无水1 8304干燥处理，再经旋转蒸发除去溶剂，干燥，得到浅黄色固体，即 目标产物荧光化合物。
[0027] 步骤1)中对甲氧基苯、碘、碘酸钾、醋酸和浓硫酸的摩尔比为I :(0.8~1.2): (0· 2 ~0· 5) : (80 ~100) : (2 ~3);
[0028] 步骤2)中化合物1、三溴化硼和二氯甲烷的摩尔比为1: (2~4) : (40~50);
[0029] 步骤3)中胆固醇（胆酸）、二溴取代直链烷烃、氢氧化钾和四氢呋喃的摩尔比为 1: (4 ~6) : (3 ~7) : (40 ~50);
[0030] 步骤4)中化合物2、化合物3、无水碳酸钾和N，N-二甲基甲酰胺的摩尔比为 1: (2 ~3) : (30 ~40) : (280 ~285);
[0031] 步骤5)中化合物4、对乙炔基苯甲醛、碘化亚铜、四苯基磷钯、无水二异丙胺和无 水甲苯的摩尔比为 1: (2 ~4) : (0· 04 ~0· 06) : (0· 04 ~0· 06) : (50 ~60) : (130 ~140);
[0032] 步骤6)中化合物5、丙胺、硼氢化钠和二氯甲烷的摩尔比为1: (5~15) : (7~ 9) :(400 ~430);
[0033] 步骤7)中8-羟基喹啉、甲醛和浓盐酸的摩尔比为1: (2~5) : (7~8);步骤7) 中静置时间为2~3h，淋洗分别用乙醇和乙醚各淋洗三次；
[0034] 步骤8)中化合物6、化合物7和无水碳酸钾的摩尔比为1: (2~3) : (12~15)。
[0035] 步骤3)中所述的二氯甲烷-石油醚体系中二氯甲烷：石油醚=1:1 (体积比）；且 所述二溴取代直链烷烃的结构式如下式：
[0036] 其中 η = 4、5、6、7、8、9、10 或 12。
[0037] 步骤4)中所述的二氯甲烷-石油醚体系中二氯甲烷：石油醚=3:2(体积比）。
[0038] 步骤5)中所述的二氯甲烷-甲醇体系中二氯甲烷：甲醇=100:1(体积比）。
[0039] 步骤6)中二氯甲烷-甲醇体系中二氯甲烷：甲醇=50: U体积比）。
[0040] 采用本发明公开的荧光化合物制备荧光探针的方法，包括以下步骤：
[0041] 1)将荧光化合物溶解在四氢呋喃中，制备成0. 1761mg/mL的储备液；
[0042] 2)按每50 μ L储备液加入4950 μ L二次水的用量，将储备液配制成二次水溶液，于 室温放置2小时，制得荧光探针。
[0043] 本发明还公开了荧光探针在检测沙林毒气及其模拟物中的应用。
[0044] 采用本发明公开的荧光化合物制备对沙林毒气及其模拟物传感的可视化试纸的 方法，包括以下步骤：
[0045] 1)将荧光化合物溶解在四氢呋喃中，制备成0. 1761~I. 761mg/mL的储备液；
[0046] 2)将10~50 μ L储备液滴涂于滤纸上，自然晾干，制得可视化试纸。
[0047] 与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
[0048] 本发明公开了一种荧光化合物，该化合物中含有胆固醇或胆酸片段和8-羟基喹 啉片段，胆固醇因其特有的刚性骨架结构、多手性中心以及强的范德 华堆积作用等特点而 成为了超分子化学常用的结构单元，胆酸具有良好的生物相容性，较高的化学稳定性，较强 的双亲结构以及较强的范德华堆积相互作用；8-羟基喹啉是一种典型的螯合剂，具有突出 的光致发光、电致发光性质。本发明将胆固醇或胆酸和8-羟基喹啉分别作为侧链结构和封 端结构同时引入到对位双苯炔取代苯中，胆固醇或胆酸单元作为侧链结构的引入，大大改 善了荧光基团寡聚苯炔的大π结构特点使其因31-31堆积而难以溶解的现状，在增加其溶 解度的同时，使其获得了丰富的超分子特性和光物理行为，为其传感应用奠定了坚实的基 础；而8-羟基喹啉作为封端结构引入荧光基团寡聚苯炔的末端，在对寡聚苯炔的溶解性有 所帮助的同时，为检测提供了专一性结合位点，为实现灵敏、选择性检测提供了可能。因此， 用该荧光化合物制备的荧光探针在水相中表现出良好的光化学稳定性，并且可以实现对沙 林毒气及其模拟物的高灵敏度、高选择性识别检测；与此同时，将其特定溶液滴涂于经过特 殊处理的试纸上，可以实现对水相沙林毒气及其模拟物的可视化快速灵敏检测。
[0049] 本发明的荧光化合物的制备方法操作简便、反应条件温和；所制备的荧光探针光 化学稳定性好、灵敏度高、选择性好，将这类荧光分子探针与商品荧光仪器联合使用可以实 现对环境沙林毒气及其模拟物的灵敏快速检测。
【附图说明】
[0050] 图1为本发明制得的荧光探针在水相中的激发发射光谱；
[0051] 图2为本发明制得的荧光探针在水相的光化学稳定性发射光谱图；
[0052] 图3为荧光探针在正己烷中的光化学稳定性发射光谱图；
[0053] 图4为纯正己烷、目标化合物的正己烷溶液、目标化合物水溶液、纯水的丁达尔效 应照片；
[0054] 图5为本发明制得的荧光探针在不同浓度沙林毒气模拟物-氯磷酸二乙酯（DCP) 中的荧光传感图；
[0055] 图6本发明制得的荧光探针对其他毒气模拟物及有机磷农药的响应比较图。
[0056] 图7本发明制得的荧光探针对沙林毒气模拟物-氯磷酸二乙酯（DCP)的可视化检 测图。
【具体实施方式】
[0057] 下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而 不是限定。
[0058] 本发明制备的胆固醇（胆酸）侧链修饰、8-羟基喹啉封端的荧光化合物，可通过以 下步骤来制备：
[0059] I、荧光化合物的制备
[0060] 1)制备化合物1
[0061] 在氩气保护氛围下，向对甲氧基苯的醋酸溶液中分别加入碘、碘酸钾以及质量分 数9% -12%的浓硫酸水溶液。其中对甲氧基苯、碘、碘酸钾、醋酸和浓硫酸的摩尔比为： 1 : (0.8 ~1.2) :(0.2 ~0.5) : (80 ~100) : (2 ~3)。70-80°C反应 8 ~12 小时，反 应液转移至硫代硫酸钠饱和溶液中并搅拌，抽滤，乙醇淋洗，真空干燥，得到白色固体。其反 应方程式如下，
[0062]
[0063] 2)制爸化甘物2
[0064] 氩气保护下，将化合物1溶解于二氯甲烷，并在_78°C条件下，向溶液中滴加三溴 化硼。滴加完毕后，室温搅拌14~18小时。其中化合物1、三溴化硼和二氯甲烷的摩尔比 为：1: (2~4) : (40~50)。反应完毕，转移至冰水混合物并搅拌，抽滤，真空干燥，得到白色 固体。其反应方程式如下：
[0065]
[0066] 3)制备化合物3
[0067] 氩气保护下，将胆固醇或胆酸、二溴取代直链烷烃及氢氧化钾溶解于无水四氢呋 喃中，70-80°C下反应18~24小时。旋转蒸发除去溶剂，水洗至中性，甲醇重结晶，最后用 二氯甲烷：石油醚=1:1进行柱色谱分离，得到白色固体。其中胆固醇、二溴取代直链烷烃、 氢氧化钾和四氢呋喃的摩尔比为：1: (4~6) : (3~7) : (40~50)。反应方程式为：
[0068]
[0069] 或者
[0070]
[0071] 4)制备化合物4
[0072] 氩气保护下，将化合物3、化合物2、无水碳酸钾溶解于无水N，N-二甲基甲酰胺中， 140-160°C下反应18~24小时。反应结束，将溶液倒入大量水中析出沉淀，抽滤，真空干燥， 用二氯甲烷：石油醚=3:2进行柱色谱分离，得到白色固体。其中化合物2、化合物3、无水 碳酸钾和N，N-二甲基甲酰胺的摩尔比为：1: (2~3) : (30~40) : (280~285)。反应方程 式为：
[0074] 5)制备化合物5
[0075] 氩气保护下，将化合物4、对乙炔基苯甲醛、碘化亚铜、四苯基磷钯溶解于无水二异 丙胺和无水甲苯中。65-75°C下反应14~18小时。反应结束后，冷却至室温，饱和食盐水 洗，二氯甲烷萃取，将有机相旋转蒸发以除掉溶剂。所得棕色油状物用丙酮重结晶得到黄 色固体，最后用二氯甲烷：甲醇=100:1进行柱色谱分离，得到黄绿色固体。其中化合物4、 对乙炔基苯甲醛、碘化亚铜、四苯基磷钯、二异丙胺和甲苯的摩尔比为：1: (2~4) : (0. 04~ 0· 06) : (0· 04 ~0· 06) : (50 ~60) : (130 ~140)。反应方程式为：
[0076]
[0077] 6)制备化合物6
[0078] 氩气保护下，将化合物5和丙胺溶解于二氯甲烷中，40-50°C反应20~24小时。 自然冷却至室温，加入硼氢化钠，常温搅拌1-5小时，旋转蒸发以除去溶剂，饱和食盐水洗， 二氯甲烷萃取，收集有机相，无水MgSO 4干燥，旋转蒸发除去溶剂，最后用二氯甲烷：甲醇= 50:1作为展开剂进行柱色谱分离，得到浅黄色固体。其中化合物5、丙胺、硼氢化钠和二氯 甲烷的摩尔比为(5~15) : (7~9) : (400~430)。反应方程式为：
[0079]
[0080] 7)制备化合物7
[0081] 将8-羟基喹啉溶解于37%甲醛溶液，室温搅拌5-20分钟，冰浴条件下向其中滴加 浓盐酸，滴加完毕后通氯化氢气体2-3小时，然后室温搅拌5-8小时，反应结束后，静置2-3 小时，抽滤，乙醇和乙醚各淋洗三次，真空干燥，得到黄绿色粉末状固体。其中8-羟基喹啉、 甲醛和浓盐酸的摩尔比为(2~5) : (7~8)。反应方程式为：
[0082]
[0083] 8)制备目标产物
[0084] 氩气保护下，将化合物6、化合物7和无水碳酸钾溶解于二氯甲烷中，
40-50°C反应20~24小时。自然冷却至室温，旋转蒸发以除去溶剂，饱和食盐水洗，二氯甲 烷萃取，收集有机相，无水MgSO4干燥，旋转蒸发除去溶剂，真空干燥，得到浅黄色固体。其 中化合物6、化合物7和无水碳酸钾的摩尔比为(2~3) : (12~15)。反应方程式为：
[0085] 2、荧光探针的制备
[0086] 将化合物8溶解在四氢呋喃中，制备成0. 1761mg/mL的储备液。每次取50 μ L储 备液，加入4950 μ L二次水，配置成5mL水溶液，室温放置2h，制得荧光探针。
[0087] 3、可视化试纸的制备
[0088] 将化合物8溶解在四氢呋喃中，制备成0.1761-1. 761mg/mL的储备液。每次取 10-50 μ L储备液滴涂于特定大小的滤纸上，自然晾干，得到可视化试纸。
[0089] 优选地，在本发明制备荧光化合物的步骤中：
[0090] 合成化合物1的步骤1)中，所述的对二甲氧基苯与碘酸钾、碘、无水醋酸、硫酸的 最佳摩尔比为1:0. 4:1. 1:80:2 ;
[0091] 合成化合物2的步骤2)中，所述化合物1与三溴化硼、二氯甲烷的最佳摩尔比为 1:2. 2:40 ；
[0092] 合成化合物3的步骤3)中，所述的胆固醇（胆酸）与氢氧化钾、二溴取代直链烷 径、四氢呋喃的最佳摩尔比为1:5:4:40 ;
[0093] 合成化合物4的步骤4)中，所述的化合物2与化合物3、无水碳酸钾、N, N-二甲基 甲酰胺的最佳摩尔比为1:2. 2:35:282 ;
[0094] 合成化合物5的步骤5)中，所述的化合物4与对乙炔基苯甲醛、四苯基磷钯、碘化 亚铜、二异丙胺、甲苯的最佳摩尔比为1:3:0. 05:0. 05:58:135 ;
[0095] 合成化合物6的步骤6)中，所述化合物5、丙胺、硼氢化钠和二氯甲烷的最佳摩尔 比为 1:10:8:425 ;
[0096] 合成化合物7的步骤7)中，所述8-羟基喹啉、甲醛和浓盐酸的最佳摩尔比为 1:2. 4:7. 8 ；
[0097] 合成目标化合物的步骤8)中，所述化合物6、化合物7和无水碳酸钾的最佳摩尔比 为 1:2. 3:13. 8〇
[0098] 在制备荧光探针的过程中，将化合物8溶解在四氢呋喃中，制备成0. 1761mg/mL的 储备液。每次取50 μ L储备液，加入4950 μ L二次水，配置成5mL水溶液，室温放置2h，制备 得到荧光分子探针。
[0099] 在制备可视化试纸的过程中，将化合物8溶解在四氢呋喃中，制备成I. 761mg/mL 的储备液。每次取40 μ L储备液滴涂于I. 2cmX I. 2cm的滤纸上，自然晾干，得到可视化试 纸。
[0100] 实施例1
[0101] 1、荧光化合物的制备
[0102] ①合成化合物1
[0103] 在氩气保护氛围下，向200mL醋酸溶液中分别加入6g对甲氧基苯、12g碘、3. 66g 碘酸钾以及质量分数10%的硫酸水溶液45mL。其中对甲氧基苯、碘、碘酸钾、醋酸和浓硫酸 的摩尔比为1:1. 1:0. 4:80:2。80°C反应10小时，反应结束后，将反应液转移至硫代硫酸钠 饱 和溶液中并搅拌，抽滤，真空干燥，得到白色固体。
[0104] ②合成化合物2
[0105] 在氩气保护氛围下，将15. 6g化合物1溶解于IOOmL二氯甲烷中，并在-78°C条 件下，向溶液中滴加8. ISmL三溴化硼。其中化合物1、三溴化硼和二氯甲烷的摩尔比为： 1:2. 2:40。反应搅拌16小时，反应结束后，将反应液转移至冰水混合物并搅拌，抽滤，真空 干燥，得到白色固体。
[0106] ③合成化合物3
[0107] 在氩气保护氛围下，将6g胆固醇、21g的1，8-二溴辛烷及3. 48g氢氧化钾溶解于 50mL无水四氢呋喃中，80°C下反应24小时。旋转蒸发除去溶剂，水洗至中性，甲醇重结晶， 最后用二氯甲烷：石油醚=1:1进行柱色谱分离，得到白色固体。其中胆固醇、1，8-二溴辛 烧、氢氧化钾和四氢呋喃的摩尔比为：1:5:4:40。
[0108] ④合成化合物4
[0109] 在氩气保护氛围下，将2. 2g化合物3、0. 5g化合物2、6. 7g碳酸钾溶解于30mL无 水N，N-二甲基甲酰胺中，160°C下反应24小时。反应结束，将溶液倒入大量水中析出沉淀， 抽滤，真空干燥，用二氯甲烷：石油醚=3:2进行柱色谱分离，得到白色固体。其中化合物2、 化合物3、无水碳酸钾和N，N-二甲基甲酰胺的摩尔比为1:2. 2:35:282。
[0110] ⑤合成化合物5
[0111] 在氩气保护氛围下，将0. 5g化合物4、0. 144g对乙炔基苯甲醛、0. 0014g碘化亚铜、 0. 0085g四苯基磷钯溶解于3mL无水二异丙胺和7mL无水甲苯中。70°C下反应16小时。反 应结束后，自然冷却至室温，饱和食盐水洗，二氯甲烷萃取，将有机相旋转蒸发以除掉溶剂。 所得棕色油状物用丙酮重结晶得到黄色固体，最后用二氯甲烷：甲醇=100:1进行柱色谱 分离，得到黄绿色固体。其中化合物4、对乙炔基苯甲醛、碘化亚铜、四苯基磷钯、二异丙胺和 甲苯的摩尔比为1:3:0. 05:0. 05:58:135。
[0112] ⑥合成化合物6
[0113] 在氩气保护氛围下，将0. 4g化合物5和243 μ L丙胺溶解于6mL二氯甲烷中，45°C 反应24小时。自然冷却至室温，加入0. 09g硼氢化钠，常温搅拌1小时，旋转蒸发以除去溶 剂，饱和食盐水洗，二氯甲烷萃取，收集有机相，无水MgSO4干燥，旋转蒸发除去溶剂，最后用 二氯甲烷：甲醇=50:1作为展开剂进行柱色谱分离，得到浅黄色固体。其中化合物5、丙胺、 硼氢化钠和二氯甲烷的摩尔比为1:10:8:425。
[0114] 式中η的取值为8。
[0115] ⑦合成化合物7
[0116] 将I. 8g 8-羟基喹啉溶解于2. 2mL 37 %甲醛溶液，室温搅拌5分钟，冰浴条件下在 10分钟之内向其中滴加8mL浓盐酸，滴加完毕后通氯化氢气体2小时，然后室温搅拌6小 时，反应结束后，静置2小时，抽滤，乙醇和乙醚各淋洗三次，真空干燥，得到黄绿色粉末状 固体。其中8-羟基喹啉、甲醛和浓盐酸的摩尔比为1:2. 4:7. 8。
[0117] ⑧合成目标化合物
[0118] 在氩气保护氛围下，将0. 19g化合物6、0. 07g化合物7和0. 25g无水碳酸钾溶解 于二氯甲烷中，45°C反应24小时。自然冷却至室温，旋转蒸发以除去溶剂，饱和食盐水洗， 二氯甲烷萃取，收集有机相，无水MgSO 4干燥，旋转蒸发除去溶剂，真空干燥，得到浅黄色固 体。其中化合物6、化合物7和无水碳酸钾的摩尔比为1:2. 3:13. 8。
[0119] 2、荧光探针的制备
[0120] 将化合物8溶解在四氢呋喃中，制备成0. 1761mg/mL的储备液。每次取50 μ L储 备液，加入4950 μ L二次水，配置成5mL水溶液，室温放置2h，制备得到荧光分子探针。
[0121] 3、可视化试纸的制备
[0122] 将化合物8溶解在四氢呋喃中，制备成I. 761mg/mL的储备液。每次取40 μ L储备 液滴涂于I. 2cmX I. 2cm的滤纸上，自然晾干，得到可视化试纸。
[0123] 实施例2
[0124] 在本实施例中，合成化合物1的步骤①中，向200mL醋酸溶液中分别加入6g对甲 氧基苯、9. 6g碘、3. 66g碘酸钾以及质量分数10%的硫酸水溶液45mL。其中对甲氧基苯、碘、 碘酸钾、醋酸和浓硫酸的摩尔比为1:0. 88:0. 4:80:2。80°C反应10小时，反应结束后，将反 应液转移至硫代硫酸钠饱和溶液中并搅拌，抽滤，真空干燥，得到白色固体。
[0125] 在合成化合物2的步骤②中，氩气保护下，将15. 6g化合物1溶解于IOOmL二氯甲 烷中，并在-78°C条件下，向溶液中滴加7. 44mL三溴化硼。其中化合物1、三溴化硼和二氯 甲烷的摩尔比为：1:2:40。反应搅拌16小时，反应结束后，将反应液转移至冰水混合物并搅 拌，抽滤，真空干燥，得到白色固体。
[0126] 在合成化合物3的步骤③中，氩气保护下，将6g胆固醇、16. 8g 1，8_二溴辛烷及 3. 48g氢氧化钾溶解于50mL无水四氢呋喃中，80°C下反应24小时。旋转蒸发除去溶剂，水 洗至中性，甲醇重结晶，最后用二氯甲烷：石油醚=1:1进行柱色谱分离，得到白色固体。其 中胆固醇、1，8-二溴辛烷、氢氧化钾和四氢呋喃的摩尔比为1:4:4:40。
[0127] 在合成化合物4的步骤④中，氩气保护下，将2g化合物3、0. 5g化合物2、6. 7g碳 酸钾溶解于30mL无水N，N-二甲基甲酰胺中，160°C下反应24小时。反应结束，将溶液倒入 大量水中析出沉淀，抽滤，真空干燥，用二氯甲烷：石油醚=3:2进行柱色谱分离，得到白色 固体。其中化合物2、化合物3、无水碳酸钾和N，N-二甲基甲酰胺的摩尔比为1:2:35:282。
[0128] 在合成化合物5的步骤⑤中，氩气保护下，将0. 5g化合物4、0. 096g对乙炔基苯甲 醛、0. 0014g碘化亚铜、0. 0085g四苯基磷钮溶解于3mL无水二异丙胺和7mL无水甲苯中。 70°C下反应16小时。反应结束后，自然冷却至室温，饱和食盐水洗，二氯甲烷萃取，将有机 相旋转蒸发以除掉溶剂。所得棕色油状物用丙酮重结晶得到黄色固体，最后用二氯甲烷：甲 醇=100:1进行柱色谱分离，得到黄绿色固体。其中化合物4、对乙炔基苯甲醛、碘化亚铜、 四苯基磷钯、二异丙胺和甲苯的摩尔比为1:2:0. 05:0. 05:58:135。
[0129] 在合成化合物6的步骤⑥中，氩气保护下，将0.4g化合物5和122 μ L丙胺溶解于 6mL二氯甲烷中，45°C反应24小时。自然冷却至室温，加入0. 09g硼氢化钠，常温搅拌1小 时，旋转蒸发以除去溶剂，饱和食盐水洗，二氯甲烷萃取，收集有机相，无水MgSO4干燥，旋转 蒸发除去溶剂，最后用二氯甲烷：甲醇=50:1作为展开剂进行柱色谱分离，得到浅黄色固 体。其中化合物5、丙胺、硼氢化钠和二氯甲烷的摩尔比为1:5:8:425。
[0130] 在合成化合物7的步骤⑦中，将I. 8g 8-羟基喹啉溶解于I. 83mL 37%甲醛溶液， 室温搅拌5分钟，冰浴条件下在10分钟之内向其中滴加 SmL浓盐酸，滴加完毕后通氯化氢 气体2小时，然后室温搅拌6小时，反应结束后，静置2小时，抽滤，乙醇和乙醚各淋洗三次， 真空干燥，得到黄绿色粉末状固体。其中8-羟基喹啉、甲醛和浓盐酸的摩尔比为1:2:7. 8。
[0131] 在合成目标产物的步骤⑧中，氩气保护下，将0. 19g化合物6、0. 06g化合物7和 〇.25g无水碳酸钾溶解于二氯甲烷中，45°C反应24小时。自然冷却至室温，旋转蒸发以除去 溶剂，饱和食盐水洗，二氯甲烷萃取，收集有机相，无水MgSO 4干燥，旋转蒸发除去溶剂，真空 干燥，得到浅黄色固体。其中化合物6、化合物7和无水碳酸钾的摩尔比为1:2:13. 8。
[0132] 在制备荧光探针中，将化合物8溶解在四氢呋喃中，制备成0. 3522mg/mL的储备 液。每次取50 μ L储备液，加入4950 μ L二次水，配置成5mL水溶液，室温放置2h，制备得到 焚光分子探针。
[0133] 在制备可视化试纸的过程中，将化合物8溶解在四氢呋喃中，制备成3. 522mg/mL 的储备液。每次取40 μ L储备液滴涂于I. 2cmX I. 2cm的滤纸上，自然晾干，得到可视化试 纸。
[0134] 实施例3
[0135] 在本实施例中，合成化合物1的步骤①中，氩气保护下，向200mL醋酸溶液中分别 加入6g对甲氧基苯、12g碘、1.83g碘酸钾以及质量分数10%的硫酸水溶液45mL。其中对 甲氧基苯、碘、碘酸钾、醋酸和浓硫酸的摩尔比为1:1. 1:0. 2:80:2。80°C反应10小时，反应 结束后，将反应液转移至硫代硫酸钠饱和溶液中并搅拌，抽滤，真空干燥，得到白色固体。
[0136] 在合成化合物2的步骤②中，氩气保护下，将15. 6g化合物1溶解于IOOmL二氯甲 烷中，并在-78°C条件下，向溶液中滴加11. 15mL三溴化硼。其中化合物1、三溴化硼和二氯 甲烷的摩尔比为：1:3:40。反应搅拌16小时，反应结束后，将反应液转移至冰水混合物并搅 拌，抽滤，真空干燥，得到白色固体。
[0137] 在合成化合物3的步骤③中，氩气保护下，将6g胆固醇、25. 2g 1，8-二溴辛烷及 3. 48g氢氧化钾溶解于50mL无水四氢呋喃中，80°C下反应24小时。旋转蒸发除去溶剂，水 洗至中性，甲醇重结晶，最后用二氯甲烷：石油醚=1:1进行柱色谱分离，得到白色固体。其 中胆固醇、1，8-二溴辛烷、氢氧化钾和四氢呋喃的摩尔比为1:6:4:40。
[0138] 在合成化合物4的步骤 ④中，氩气保护下，将3g化合物3、0. 5g化合物2、6. 7g碳 酸钾溶解于30mL无水N，N-二甲基甲酰胺中，160°C下反应24小时。反应结束，将溶液倒入 大量水中析出沉淀，抽滤，真空干燥，用二氯甲烷：石油醚=3:2进行柱色谱分离，得到白色 固体。其中化合物2、化合物3、无水碳酸钾和N，N-二甲基甲酰胺的摩尔比为1:3:35:282。
[0139] 在合成化合物5的步骤⑤中，氩气保护下，将0. 5g化合物4、0. 192g对乙炔基苯甲 醛、0. 0014g碘化亚铜、0. 0085g四苯基磷钮溶解于3mL无水二异丙胺和7mL无水甲苯中。 70°C下反应16小时。反应结束后，自然冷却至室温，饱和食盐水洗，二氯甲烷萃取，将有机 相旋转蒸发以除掉溶剂。所得棕色油状物用丙酮重结晶得到黄色固体，最后用二氯甲烷：甲 醇=100:1进行柱色谱分离，得到黄绿色固体。其中化合物4、对乙炔基苯甲醛、碘化亚铜、 四苯基磷钯、二异丙胺和甲苯的摩尔比为1:4:0. 05:0. 05:58:135。
[0140] 在合成化合物6的步骤⑥中，氩气保护下，将0. 4g化合物5和364. 5 μ L丙胺溶解 于6mL二氯甲烷中，45°C反应24小时。自然冷却至室温，加入0. 09g硼氢化钠，常温搅拌1 小时，旋转蒸发以除去溶剂，饱和食盐水洗，二氯甲烷萃取，收集有机相，无水MgSO4干燥，旋 转蒸发除去溶剂，最后用二氯甲烷：甲醇=50:1作为展开剂进行柱色谱分离，得到浅黄色 固体。其中化合物5、丙胺、硼氢化钠和二氯甲烷的摩尔比为1:15:8:425。
[0141] 在合成化合物7的步骤⑦中，将1.8g 8-羟基喹啉溶解于4. 4mL 37%甲醛溶液，室 温搅拌5分钟，冰浴条件下在10分钟之内向其中滴加 SmL浓盐酸，滴加完毕后通氯化氢气 体2小时，然后室温搅拌6小时，反应结束后，静置2小时，抽滤，乙醇和乙醚各淋洗三次，真 空干燥，得到黄绿色粉末状固体。其中8-羟基喹啉、甲醛和浓盐酸的摩尔比为1:4. 8:7. 8。
[0142] 在合成目标产物的步骤⑧中，氩气保护下，将0. 19g化合物6、0. 09g化合物7和 〇.25g无水碳酸钾溶解于二氯甲烷中，45°C反应24小时。自然冷却至室温，旋转蒸发以除去 溶剂，饱和食盐水洗，二氯甲烷萃取，收集有机相，无水MgSO 4干燥，旋转蒸发除去溶剂，真空 干燥，得到浅黄色固体。其中化合物6、化合物7和无水碳酸钾的摩尔比为1:3:13. 8。
[0143] 在制备荧光传探针中，将化合物8溶解在四氢呋喃中，制备成0. 3522mg/mL的储备 液。每次取100 μ L储备液，吹干，加入50 μ L四氢呋喃后，再加入4950 μ L二次水，配置成 5mL水溶液，室温放置2h，制备得到荧光分子探针。
[0144] 在制备可视化试纸的过程中，将化合物8溶解在四氢呋喃中，制备成I. 761mg/mL 的储备液。每次取50 μ L储备液滴涂于I. 2cmX I. 2cm的滤纸上，自然晾干，得到可视化试 纸。
[0145] 实施例4
[0146] 在实施例1~3的制备胆固醇侧链修饰、8-羟基喹啉封端的荧光化合物步骤（1) 的合成化合物3步骤③中，所用的二溴取代直链烷烃用等摩尔的1，4_二溴丁烷替换，该步 骤的其他步骤与相应实施例相同，制备化合物3,式中η的取值为4。
[0147] 其他步骤与实施例1~3相同。
[0148] 实施例5
[0149] 在实施例1~3的制备胆固醇侧链修饰、8-羟基喹啉封端的荧光化合物步骤（1) 的合成化合物3步骤③中，所用的1，8-二溴辛烷用等摩尔的1，5-二溴戊烷替换，该步骤的 其他步骤与相应实施例相同，制备化合物3,式中η的取值为5。
[0150] 其他步骤与实施例1~3相同。
[0151] 实施例6
[0152] 在实施例1~3的制备胆固醇侧链修饰、8-羟基喹啉封端的荧光化合物步骤（1) 的合成化合物3步骤③中，所用的1，8-二溴辛烷用等摩尔的1，6-二溴己烷替换，该步骤的 其他步骤与相应实施例相同，制备化合物3,式中η的取值为6。
[0153] 其他步骤与实施例1~3相同。
[0154] 实施例7
[0155] 在实施例1~3的制备胆固醇侧链修饰、8-羟基喹啉封端的荧光化合物步骤（1) 的合成化合物3步骤③中，所用的1，8-二溴辛烷用等摩尔的1，7-二溴庚烷替换，该步骤的 其他步骤与相应实施例相同，制备化合物3,式中η的取值为7。
[0156] 其他步骤与实施例1~3相同。
[0157] 实施例8
[0158] 在实施例1~3的制备胆固醇侧链修饰、8-羟基喹啉封端的荧光化合物步骤（1) 的合成化合物3步骤③中，所用的1，8-二溴辛烷用等摩尔的1，9-二溴壬烷替换，该步骤的 其他步骤与相应实施例相同，制备化合物3,式中η的取值为9。
[0159] 其他步骤与实施例1~3相同。
[0160] 实施例9
[0161] 在实施例1~3的制备胆固醇侧链修饰、8-羟基喹啉封端的荧光化合物步骤（1) 的合成化合物3步骤③中，所用的1，8-二溴辛烷用等摩尔的1，10-二溴癸烷替换，该步骤 的其他步骤与相应实施例相同，制备化合物3,式中η的取值为10。
[0162] 其他步骤与实施例1~3相同。
[0163] 实施例10
[0164] 在实施例1~3的制备胆固醇侧链修饰、8-羟基喹啉封端的荧光化合物步骤（1) 的合成化合物3步骤③中，所用的1，8-二溴辛烷用等摩尔的1，12-二溴十二烷替换，该步 骤的其他步骤与相应实施例相同，制备化合物3,式中η的取值为12。
[0165] 其他步骤与实施例1~3相同。
[0166] 实施例11
[0167] 在实施例1~10的制备胆固醇侧链修饰、8-羟基喹啉封端的荧光化合物步骤（1) 的合成化合物3步骤③中，所用的胆固醇用等摩尔的胆酸替换，该步骤的其他步骤与相应 实施例相同，制备化合物3。
[0168] 其他步骤与实施例1~3相同。
[0169] 实施例12
[0170] 在实施例1~11的制备胆固醇（胆酸）侧链修饰、8-羟基喹啉封端的荧光化合 物步骤（2)中，将储备液所用溶剂四氢呋喃用N，N-二甲基甲酰胺替换。其他步骤与实施例 1~3相同。
[0171] 实施例13
[0172] 在实施例1~11的制备胆固醇（胆酸）侧链修饰、8-羟基喹啉封端的焚光化合物 步骤（2)中，将储备液所用溶剂四氢呋喃用二甲基亚砜替换。其他步骤与实施例1~3相 同。
[0173] 实施例14
[0174] 在实施例1~11的制备胆固醇（胆酸）侧链修饰、8-羟基喹啉封端的荧光化合物 步骤⑵中，将储备液所用溶剂四氢呋喃用N，N-二甲基甲酰胺替换，每次取50 μ L储备液， 加入4950 yL Ν，N-二甲基甲酰胺，配置成5mL溶液，室温放置30分钟。其他步骤与实施例 1~3相同。
[0175] 实施例15
[0176] 在实施例1~11的制备胆固醇（胆酸）侧链修饰、8-羟基喹啉封端的荧光化合 物步骤（2)中，将储备液所用溶剂四氢呋喃用二甲基亚砜替换，每次取50yL储备液，加入 4950 μ L二甲基亚砜，配置成5mL溶液，室温放置30分钟。其他步骤与实施例1~3相同。
[0177] 实施例16
[0178] 在实施例1~11的制备胆固醇（胆酸）侧链修饰、8-羟基喹啉封端的荧光化合 物步骤（3)中，将储备液所用溶剂四氢呋喃用N，N-二甲基甲酰胺替换，其他步骤与实施例 1~3相同。
[0179] 实施例17
[0180] 在实施例1~11的制备胆固醇（胆酸）侧链修饰、8-羟基喹啉封端的荧光化合 物步骤（3)中，将储备液所用溶剂四氢呋喃用二甲基亚砜替换，其他步骤与实施例1~3相 同。
[0181] 实施例18
[0182] 在实施例1~11的制备胆固醇（胆酸）侧链修饰、8-羟基喹啉封端的荧光化合 物步骤（3)中，将I. 2cmX I. 2cm的滤纸用大小为IcmX Icm的滤纸替换，其他步骤与实施例 1~3相同。
[0183] 实施例19
[0184] 在实施例1~11的制备胆固醇（胆酸）侧链修饰、8-羟基喹啉封端的荧光化合物 步骤⑶中，将储备液所用溶剂四氢呋喃用N，N-二甲基甲酰胺替换，每次取50 μ L储备液 滴涂于I. 2cmX I. 2cm的滤纸上，自然瞭干，其他步骤与实施例1~3相同。
[0185] 实施例20
[0186] 在实施例1~11的制备胆固醇（胆酸）侧链修饰、8-羟基喹啉封端的荧光化合 物步骤（3)中，将储备液所用溶剂四氢呋喃用二甲基亚砜替换，每次取50 μ L储备液滴涂于 I. 2cmX I. 2cm的滤纸上，自然瞭干，其他步骤与实施例1~3相同。
[0187] 为了验证本专利对社会的益处，发明人对实施例1中所合成的胆固醇侧链修饰、 8-羟基喹啉封端的荧光化合物对沙林毒气模拟物-氯磷酸二乙酯（DCP)的检测进行了探 索。
[0188] 参见图1，为荧光化合物的激发发射光谱图，其中a为激发光谱，b为发射光谱。其 最大激发波长为370nm，最大发射波长为540nm。图2为本发明制得的荧光探在水相的光化 学稳定性发射光谱图；图3为荧光探针在正己烷中的光化学稳定性发射光谱图；图4为纯 正己烷、目标化合物的正己烷溶液、目标化合物水溶液、纯水的丁达尔效应照片。
[0189] 由以上光谱图及丁达尔效应可以看出，目标化合物具有优良的光化学稳定性，在 水相中是由于聚集结构的变化导致稳定性稍微有所变化，但是基本可以满足测试的需要， 为其灵敏检测奠定了坚实基础。
[0190] 图5 为荧光探针对沙林毒气模拟物-氯磷酸二乙酯（DCP)的荧光传感图。所检测 的0〇卩浓度分别为14]?、2 4]\1、3 4]\1、4 4]\1、5 4]\1、6 4]\1、7 4]\1、8 4]\1和1(^]\1。由图表明随着 DCP浓度的增加，探针的荧光强度被显著猝灭。在DCP为浓度为2 μ M时，其荧光猝灭程度就 已经达到37%，当DCP浓度达到10 μM时，荧光强度基本不再降低，猝灭程度达到最大。
[0191] 图6为荧光探针对DCP传感的选择性，首先扫描空白溶液的荧光，得到a光谱。然 后向其中加入其他干扰物，包括其他沙林毒气模拟物甲基膦酸二甲酯、磷酸三丁酯、磷酸三 乙酯；塔崩毒气模拟物氰代磷酸二乙酯；梭曼毒气模拟物甲基磷酸二乙酯以及常见有机磷 农药如磷酸二甲酯、高效氯氰菊酯（4.5% )、草甘膦异丙胺盐（41% )、敌敌畏（77.5% )各 10 μΜ，得到b光谱。最后向其中加入10 μΜ氯磷酸二乙酯，得到c光谱。由图中可以看出， 该探针对DCP的检测具有优良的检测选择性，为其能够实际应用奠定了基础。
[0192] 参见图7,为所制得的荧光探针对沙林毒气模拟物-氯磷酸二乙酯的可视化传感 检测图。将特定浓度、特定体积的荧光化合物的四氢呋喃溶液滴涂于特定大小的滤纸上，自 然晾干，得到可视化传感试纸。分别将特定浓度、特定体积的氯磷酸二乙酯水溶液滴于上述 可视化传感滤纸，待自然晾干后，观察其荧光的变化情况。由图中可以看出，当DCP的浓度 达到0. 56pg/cm2时，就可以观察到明显的荧光猝灭，并且随着浓度的不断增大，猝灭程度逐 渐增强。因此，该荧光探针可以实现对水相中DCP的可视化传感，为其实际应用提供可能， 并且对于发展沙林毒气快速灵敏探测技术和仪器具有重要的意义。
[0193] 综上所述，将胆固醇（胆酸）和8-羟基喹啉两种结构单元同时引入到对二苯炔基 苯中。胆固醇因其特有的刚性骨架结构、多手性中心以及强的范德华堆积作用等特点而成 为了超分子化学常用的结构单元；而胆酸具有良好的生物相容性，较高的化学稳定性，较强 的双亲结构以及较强的范德华堆积相互作用一直备受人们的关注；与之相应，8-羟基喹啉 是一种典型的螯合剂，具有突出的光致发光、电致发光性质，在配位化学和光电活性有机固 体创制中得到广泛应用。据此，本发明将胆固醇（胆酸）和8-羟基喹啉分别作为侧链结构 和封端结构同时引入到对位双苯炔取代苯中，设计合成了一种新型的荧光化合物，这一设 计无疑赋予了目标化合物上述所有的超分子特性。也正是借助以上优势，该新型荧光分子 探针在水相中表现出良好的光化学稳定性，并且可以实现对沙林毒气及其模拟物的高灵敏 度、高选择性识别检测。本发明制备方法操作简便、反应条件温和，所制备的荧光分子探针 光化学稳定性好、灵敏度高、选择性好，将这类荧光分子探针与商品荧光仪器联合使用可以 实现对环境沙林毒气及其模拟物的灵敏检测。
【主权项】
1. 一种荧光化合物，其特征在于，该荧光化合物的结构式如下：η = 4、5、6、7、8、9、10 或 12〇2. -种荧光化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 制备化合物1 在氩气保护下，向对甲氧基苯的醋酸溶液中分别加入碘、碘酸钾以及质量分数9%~ 12 %的浓硫酸水溶液，在70~80°C下反应8~12小时，然后将反应液转移至硫代硫酸钠饱 和溶液中充分搅拌后抽滤，再经乙醇淋洗、干燥，制得化合物1 ; 2) 制备化合物2 在氩气保护下，将化合物1溶解于二氯甲烷，并在-78°C条件下，向反应体系中滴加三 溴化硼，然后室温搅拌反应14~18小时，然后将反应液转移至冰水混合物体系中充分搅 拌，再经抽滤、干燥，制得化合物2 ; 3) 制备化合物3 在氩气保护下，将胆固醇或胆酸、二溴取代直链烷烃及氢氧化钾溶解于无水四氢呋喃 中，于70~80°C下反应18~24小时，然后旋转蒸发除去溶剂，将浸膏水洗至中性后用甲醇 重结晶，再用二氯甲烷-石油醚体系进行柱色谱分离，制得化合物3 ; 4) 制备化合物4 在氩气保护下，将化合物2、化合物3、无水碳酸钾溶解于无水N，N-二甲基甲酰胺中，于 140~160°C下反应18~24小时，然后将反应液倒入水中析出沉淀，再经抽滤、干燥，将得 到的干燥物用二氯甲烷-石油醚体系进行柱色谱分离，制得化合物4 ; 5) 制备化合物5 在氩气保护下，将化合物4、对乙炔基苯甲醛、碘化亚铜、四苯基磷钯溶解于无水二异丙 胺和无水甲苯中，于65~75°C下反应14~18小时，冷却至室温后用饱和食盐水洗后再用 二氯甲烷萃取，然后将有机相旋转蒸发除去溶剂，得到棕色油状物，将棕色油状物用丙酮重 结晶得到黄色固体，将该黄色固体用二氯甲烷-甲醇体系进行柱色谱分离，得到黄绿色固 体，即化合物5 ; 6) 制备化合物6 在氩气保护下，将化合物5和丙胺溶解于二氯甲烷中，于40~50°C反应20~24小时， 自然冷却至室温后向反应体系中加入硼氢化钠，继续搅拌反应1~5小时，将反应液旋转蒸 发除去溶剂后，用饱和食盐水洗，再用二氯甲烷萃取，收集有机相，经无水MgSO4干燥、旋转 蒸发除去溶剂，最后用二氯甲烷-甲醇体系进行柱色谱分离，制得到浅黄色固体，即化合物 6 ； 7) 制备化合物7 将8-羟基喹啉溶解于37%甲醛溶液中，室温搅拌反应5~2分钟，冰浴条件下向反应 体系中滴加浓盐酸，滴加完毕后向体系中通氯化氢气体2~3小时，然后室温搅拌反应5~ 8小时，反应结束后，经静置、抽滤、淋洗及干燥处理，得到黄绿色粉末状固体，即化合物7 ; 8) 制备目标产物 在氩气保护下，将化合物6、化合物7和无水碳酸钾溶解于二氯甲烷中，于40~50°C反 应20~24小时，冷却至室温后旋转蒸发除去溶剂，经饱和食盐水洗后用二氯甲烷萃取，收 集有机相，用无水18304干燥处理，再经旋转蒸发除去溶剂，干燥，得到浅黄色固体，即目标 产物荧光化合物。3. 根据权利要求2所述的一种荧光化合物的制备方法，其特征在于： 步骤1)中对甲氧基苯、碘、碘酸钾、醋酸和浓硫酸的摩尔比为1 : (0. 8~1. 2) : (0. 2~ 0· 5) : (80 ~100) : (2 ~3); 步骤2)中化合物1、三溴化硼和二氯甲烷的摩尔比为1: (2~4) : (40~50); 步骤3)中胆固醇或胆酸、二溴取代直链烷烃、氢氧化钾和四氢呋喃的摩尔比为1: (4~ 6) : (3 ~7) : (40 ~50); 步骤4)中化合物2、化合物3、无水碳酸钾和N，N-二甲基甲酰胺的摩尔比为1: (2~ 3) : (30 ~40) : (280 ~285); 步骤5)中化合物4、对乙炔基苯甲醛、碘化亚铜、四苯基磷钯、无水二异丙胺和无水甲 苯的摩尔比为 1: (2 ~4) : (0· 04 ~0· 06) : (0· 04 ~0· 06) : (50 ~60) : (130 ~140); 步骤6)中化合物5、丙胺、硼氢化钠和二氯甲烷的摩尔比为1: (5~15): (7~ 9) :(400 ~430); 步骤7)中8-羟基喹啉、甲醛和浓盐酸的摩尔比为1: (2~5) : (7~8);步骤7)中静 置时间为2~3h，淋洗分别用乙醇和乙醚各淋洗三次； 步骤8)中化合物6、化合物7和无水碳酸钾的摩尔比为1: (2~3) : (12~15)。4. 根据权利要求2所述的一种荧光化合物的制备方法，其特征在于，步骤3)中所述的 二氯甲烷-石油醚体系中二氯甲烷与石油醚的体积比为1:1 ;且所述二溴取代直链烷烃的 结构式如下式：其中 η = 4、5、6、7、8、9、10 或 12。5. 根据权利要求2所述的一种荧光化合物的制备方法，其特征在于，步骤4)中所述的 二氯甲烷-石油醚体系中二氯甲烷与石油醚的体积比为3:2。6. 根据权利要求2所述的一种荧光化合物的制备方法，其特征在于，步骤5)中所述的 二氯甲烷-甲醇体系中二氯甲烷与甲醇的体积比为100:1。7. 根据权利要求2所述的一种荧光化合物的制备方法，其特征在于，步骤6)中二氯甲 烷-甲醇体系中二氯甲烷与甲醇的体积比为50:1。8. -种采用权利要求1所述的荧光化合物制备荧光探针的方法，其特征在于，包括以 下步骤： 1) 将荧光化合物溶解在四氢呋喃中，制备成〇. 1761mg/mL的储备液； 2) 按每50 μ L储备液加入4950 μ L二次水的用量，将储备液配制成二次水溶液，于室温 放置2小时，制得荧光探针。9. 权利要求8所述的荧光探针在检测沙林毒气及其模拟物中的应用。10. -种采用权利要求1所述的荧光化合物制备对沙林毒气及其模拟物传感的可视化 试纸的方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 将荧光化合物溶解在四氢呋喃中，制备成〇. 1761~1. 76lmg/mL的储备液； 2) 将10~50 μ L储备液滴涂于滤纸上，自然晾干，制得可视化试纸。
【专利摘要】本发明公开了一种荧光化合物及基于该荧光化合物的荧光探针和可视化试纸的制备方法和应用，属于荧光化合物制备技术领域。本发明将胆固醇(胆酸)和8-羟基喹啉分别作为侧链结构和封端结构同时引入到对位双苯炔取代苯中，设计合成了该新型的荧光化合物，该荧光化合物具备上述所有的超分子特性。因此，用该荧光化合物制备的荧光探针在水相中表现出良好的光化学稳定性，并且可以实现对沙林毒气及其模拟物的高灵敏度、高选择性识别检测。本发明的荧光化合物的制备方法操作简便、反应条件温和；所制备的荧光探针光化学稳定性好、灵敏度高、选择性好，将这类荧光分子探针与商品荧光仪器联合使用可以实现对环境沙林毒气及其模拟物的灵敏检测。
【IPC分类】C07D215/26, C09K11/06, G01N21/64
【公开号】CN104893714
【申请号】CN201510275290
【发明人】房喻, 祁彦宇, 孙晓环, 常兴茂, 崔红, 贺美霞, 王刚
【申请人】陕西师范大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月26日
【技术领域】
[0001] 本发明属于荧光化合物的制备及其荧光探针制备技术领域，具体涉及一种荧光化 合物及基于该荧光化合物的荧光探针和可视化试纸的制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 化学战剂（chemical warfare agents-CWAs)是指用于战争目的、能大规模地毒害 或杀伤敌方人畜和植物的各种化学物质。因其易于生产、毒性强、杀伤力大、杀伤范围广、毒 效持久等特点，曾在两次世界大战和某些局部战争中被作为大规模杀伤性武器使用，不仅 造成人员与动物大量死亡，导致大面积染毒区和毒剂云团传播带的形成，而且还会在随后 很长时间内影响土壤、水源和其他设施的利用，给人们的生命安全和环境生态带来极大的 威胁。按照毒理作用不同，化学战剂可分为神经性毒剂、糜烂性毒剂、全身中毒性毒剂、窒 息性毒剂和失能性毒剂等，而在所有化学战剂中，毒性最强、作用最快、杀伤力最大的当数 神经性毒剂。神经性毒剂是一类有机磷酸酯化合物，按照化学结构和战术使用特点可将其 分为G类毒剂和V类毒剂，前者包括沙林（Sarin，GB)、索曼（Soman，⑶)、塔崩（Tabun，GA) 等，以呼吸道为主要中毒途径，后者主要为VX，以皮肤吸收为主要中毒途径。由于沙林、索 曼和塔崩等毒剂的致死剂量较之糜烂性毒剂、窒息性毒剂和全身中毒性毒剂要小成百上千 倍，以很少的量就可以产生极大的危害，因此成为恐怖主义者最常使用的化学武器。基于上 述事实，发展低成本、实时快速、准确可靠的神经毒剂分析检测方法对于预防犯罪、保护人 们生命财产安全、落实禁止使用化学战剂国际公约无疑具有重要的意义。
[0003] 基于神经毒剂检测的重要性，到目前为止，人们已经发展了各种各样的检测技术 或方法。光声、质谱、毛细管电泳、电学传感、生物传感、离子迀移光谱、核磁共振等技术或方 法都已被成功用于化学战剂的检测识别。然而，这些方法往往存在操作繁琐、高成本、灵敏 度不够、选择性差、不易携带等不足，难以获得推广使用。相比而言，荧光传感由于具有灵敏 度高、选择性好、可采集信号丰富、价格相对低廉而受到人们特别的关注。事实上，近年来探 针对神经毒剂的灵敏检测，荧光传感技术不断涌现，充分说明了荧光技术的独特优势。
[0004] 科学研宄发现，氨基、羟基以及肟等功能基团可以与神经毒剂发生特异作用，从而 被作为捕获单元用于荧光传感分子的设计。与此同时，寡聚苯炔及其衍生物除了具有高的 荧光量子产率外，还兼具共轭高分子的"分子导线"、"超级淬灭"和多环芳烃的易于化学修 饰特点，因此作为核心结构用于荧光传感分子的设计。但是，寡聚苯炔的大JT结构特点使 其因 JT-JT堆积而难以溶解，从而影响其加工和使用性能。
【发明内容】
[0005] 为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明目的在于拟提供一种荧光化合物及基 于该荧光化合物的荧光探针和可视化试纸的制备方法和应用，该荧光化合物的制备方法操 作简单、稳定性好，经该荧光化合物制得的荧光探针和可视化试纸能够实现对沙林毒气及 其模拟物的高灵敏选择性检测。
[0006] 本发明所要解决的技术问题，通过以下技术方案来实现：
[0007] -种荧光化合物，其特征在于，该荧光化合物的结构式如下：
[0008]
[0009]其中，η = 4、5、6、7、8、9、10 或 12。
[0010] 一种荧光化合物的制备方法，包括以下步骤：
[0011] 1)制备化合物1
[0012] 在氩气保护下，向对甲氧基苯的醋酸溶液中分别加入碘、碘酸钾以及质量分数 9%~12%的浓硫酸水溶液，在70~80°C下反应8~12小时，然后将反应液转移至硫代硫 酸钠饱和溶液中充分搅拌后抽滤，再经乙醇淋洗、干燥，制得化合物1 ;
[0013] 2)制备化合物2
[0014] 在氩气保护下，将化合物1溶解于二氯甲烷，并在_78°C条件下，向反应体系中滴 加三溴化硼，然后室温搅拌反应14~18小时，然后将反应液转移至冰水混合物体系中充分 搅拌，再经抽滤、干燥，制得化合物2 ;
[0015] 3)制备化合物3
[0016] 在氩气保护下，将胆固醇（胆酸）、二溴取代直链烷烃及氢氧化钾溶解于无水四氢 呋喃中，于70~80°C下反应18~24小时，然后旋转蒸发除去溶剂，将浸膏水洗至中性后用 甲醇重结晶，再用二氯甲烷-石油醚体系进行柱色谱分离，制得化合物3 ;
[0017] 4)制备化合物4
[0018] 在氩气保护下，将化合物2、化合物3、无水碳酸钾溶解于无水N，N-二甲基甲酰胺 中，于140~160°C下反应18~24小时，然后将反应液倒入水中析出沉淀，再经抽滤、干燥， 将得到的干燥物用二氯甲烷-石油醚体系进行柱色谱分离，制得化合物4 ;
[0019] 5)制备化合物5
[0020] 在氩气保护下，将化合物4、对乙炔基苯甲醛、碘化亚铜、四苯基磷钯溶解于无水二 异丙胺和无水甲苯中，于65~75°C下反应14~18小时，冷却至室温后用饱和食盐水洗后 再用二氯甲烷萃取，然后将有机相旋转蒸发除去溶剂，得到棕色油状物，将棕色油状物用丙 酮重结晶得到黄色固体，将该黄色固体用二氯甲烷-甲醇体系进行柱色谱分离，得到黄绿 色固体，即化合物5 ;
[0021] 6)制备化合物6
[0022] 在氩气保护下，将化合物5和丙胺溶解于二氯甲烷中，于40~50°C反应20~24小 时，自然冷却至室温后向反应体系中加入硼氢化钠，继续搅拌反应1~5小时，将反应液旋 转蒸发除去溶剂后，用饱和食盐水洗，再用二氯甲烷萃取，收集有机相，经无水MgSO4干燥、 旋转蒸发除去溶剂，最后用二氯甲烷-甲醇体系进行柱色谱分离，制得到浅黄色固体，即化 合物6 ;
[0023] 7)制备化合物7
[0024] 将8-羟基喹啉溶解于37 %甲醛溶液中，室温搅拌反应5-20分钟，冰浴条件下向反 应体系中滴加浓盐酸，滴加完毕后向体系中通氯化氢气体2-3小时，然后室温搅拌反应5~ 8小时，反应结束后，经静置、抽滤、淋洗及干燥处理，得到黄绿色粉末状固体，即化合物7 ;
[0025] 8)制备目标产物
[0026] 在氩气保护下，将化合物6、化合物7和无水碳酸钾溶解于二氯甲烷中，于40~ 50°C反应20~24小时，冷却至室温后旋转蒸发除去溶剂，经饱和食盐水洗后用二氯甲烷萃 取，收集有机相，用无水1 8304干燥处理，再经旋转蒸发除去溶剂，干燥，得到浅黄色固体，即 目标产物荧光化合物。
[0027] 步骤1)中对甲氧基苯、碘、碘酸钾、醋酸和浓硫酸的摩尔比为I :(0.8~1.2): (0· 2 ~0· 5) : (80 ~100) : (2 ~3);
[0028] 步骤2)中化合物1、三溴化硼和二氯甲烷的摩尔比为1: (2~4) : (40~50);
[0029] 步骤3)中胆固醇（胆酸）、二溴取代直链烷烃、氢氧化钾和四氢呋喃的摩尔比为 1: (4 ~6) : (3 ~7) : (40 ~50);
[0030] 步骤4)中化合物2、化合物3、无水碳酸钾和N，N-二甲基甲酰胺的摩尔比为 1: (2 ~3) : (30 ~40) : (280 ~285);
[0031] 步骤5)中化合物4、对乙炔基苯甲醛、碘化亚铜、四苯基磷钯、无水二异丙胺和无 水甲苯的摩尔比为 1: (2 ~4) : (0· 04 ~0· 06) : (0· 04 ~0· 06) : (50 ~60) : (130 ~140);
[0032] 步骤6)中化合物5、丙胺、硼氢化钠和二氯甲烷的摩尔比为1: (5~15) : (7~ 9) :(400 ~430);
[0033] 步骤7)中8-羟基喹啉、甲醛和浓盐酸的摩尔比为1: (2~5) : (7~8);步骤7) 中静置时间为2~3h，淋洗分别用乙醇和乙醚各淋洗三次；
[0034] 步骤8)中化合物6、化合物7和无水碳酸钾的摩尔比为1: (2~3) : (12~15)。
[0035] 步骤3)中所述的二氯甲烷-石油醚体系中二氯甲烷：石油醚=1:1 (体积比）；且 所述二溴取代直链烷烃的结构式如下式：
[0036] 其中 η = 4、5、6、7、8、9、10 或 12。
[0037] 步骤4)中所述的二氯甲烷-石油醚体系中二氯甲烷：石油醚=3:2(体积比）。
[0038] 步骤5)中所述的二氯甲烷-甲醇体系中二氯甲烷：甲醇=100:1(体积比）。
[0039] 步骤6)中二氯甲烷-甲醇体系中二氯甲烷：甲醇=50: U体积比）。
[0040] 采用本发明公开的荧光化合物制备荧光探针的方法，包括以下步骤：
[0041] 1)将荧光化合物溶解在四氢呋喃中，制备成0. 1761mg/mL的储备液；
[0042] 2)按每50 μ L储备液加入4950 μ L二次水的用量，将储备液配制成二次水溶液，于 室温放置2小时，制得荧光探针。
[0043] 本发明还公开了荧光探针在检测沙林毒气及其模拟物中的应用。
[0044] 采用本发明公开的荧光化合物制备对沙林毒气及其模拟物传感的可视化试纸的 方法，包括以下步骤：
[0045] 1)将荧光化合物溶解在四氢呋喃中，制备成0. 1761~I. 761mg/mL的储备液；
[0046] 2)将10~50 μ L储备液滴涂于滤纸上，自然晾干，制得可视化试纸。
[0047] 与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
[0048] 本发明公开了一种荧光化合物，该化合物中含有胆固醇或胆酸片段和8-羟基喹 啉片段，胆固醇因其特有的刚性骨架结构、多手性中心以及强的范德 华堆积作用等特点而 成为了超分子化学常用的结构单元，胆酸具有良好的生物相容性，较高的化学稳定性，较强 的双亲结构以及较强的范德华堆积相互作用；8-羟基喹啉是一种典型的螯合剂，具有突出 的光致发光、电致发光性质。本发明将胆固醇或胆酸和8-羟基喹啉分别作为侧链结构和封 端结构同时引入到对位双苯炔取代苯中，胆固醇或胆酸单元作为侧链结构的引入，大大改 善了荧光基团寡聚苯炔的大π结构特点使其因31-31堆积而难以溶解的现状，在增加其溶 解度的同时，使其获得了丰富的超分子特性和光物理行为，为其传感应用奠定了坚实的基 础；而8-羟基喹啉作为封端结构引入荧光基团寡聚苯炔的末端，在对寡聚苯炔的溶解性有 所帮助的同时，为检测提供了专一性结合位点，为实现灵敏、选择性检测提供了可能。因此， 用该荧光化合物制备的荧光探针在水相中表现出良好的光化学稳定性，并且可以实现对沙 林毒气及其模拟物的高灵敏度、高选择性识别检测；与此同时，将其特定溶液滴涂于经过特 殊处理的试纸上，可以实现对水相沙林毒气及其模拟物的可视化快速灵敏检测。
[0049] 本发明的荧光化合物的制备方法操作简便、反应条件温和；所制备的荧光探针光 化学稳定性好、灵敏度高、选择性好，将这类荧光分子探针与商品荧光仪器联合使用可以实 现对环境沙林毒气及其模拟物的灵敏快速检测。
【附图说明】
[0050] 图1为本发明制得的荧光探针在水相中的激发发射光谱；
[0051] 图2为本发明制得的荧光探针在水相的光化学稳定性发射光谱图；
[0052] 图3为荧光探针在正己烷中的光化学稳定性发射光谱图；
[0053] 图4为纯正己烷、目标化合物的正己烷溶液、目标化合物水溶液、纯水的丁达尔效 应照片；
[0054] 图5为本发明制得的荧光探针在不同浓度沙林毒气模拟物-氯磷酸二乙酯（DCP) 中的荧光传感图；
[0055] 图6本发明制得的荧光探针对其他毒气模拟物及有机磷农药的响应比较图。
[0056] 图7本发明制得的荧光探针对沙林毒气模拟物-氯磷酸二乙酯（DCP)的可视化检 测图。
【具体实施方式】
[0057] 下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而 不是限定。
[0058] 本发明制备的胆固醇（胆酸）侧链修饰、8-羟基喹啉封端的荧光化合物，可通过以 下步骤来制备：
[0059] I、荧光化合物的制备
[0060] 1)制备化合物1
[0061] 在氩气保护氛围下，向对甲氧基苯的醋酸溶液中分别加入碘、碘酸钾以及质量分 数9% -12%的浓硫酸水溶液。其中对甲氧基苯、碘、碘酸钾、醋酸和浓硫酸的摩尔比为： 1 : (0.8 ~1.2) :(0.2 ~0.5) : (80 ~100) : (2 ~3)。70-80°C反应 8 ~12 小时，反 应液转移至硫代硫酸钠饱和溶液中并搅拌，抽滤，乙醇淋洗，真空干燥，得到白色固体。其反 应方程式如下，
[0062]
[0063] 2)制爸化甘物2
[0064] 氩气保护下，将化合物1溶解于二氯甲烷，并在_78°C条件下，向溶液中滴加三溴 化硼。滴加完毕后，室温搅拌14~18小时。其中化合物1、三溴化硼和二氯甲烷的摩尔比 为：1: (2~4) : (40~50)。反应完毕，转移至冰水混合物并搅拌，抽滤，真空干燥，得到白色 固体。其反应方程式如下：
[0065]
[0066] 3)制备化合物3
[0067] 氩气保护下，将胆固醇或胆酸、二溴取代直链烷烃及氢氧化钾溶解于无水四氢呋 喃中，70-80°C下反应18~24小时。旋转蒸发除去溶剂，水洗至中性，甲醇重结晶，最后用 二氯甲烷：石油醚=1:1进行柱色谱分离，得到白色固体。其中胆固醇、二溴取代直链烷烃、 氢氧化钾和四氢呋喃的摩尔比为：1: (4~6) : (3~7) : (40~50)。反应方程式为：
[0068]
[0069] 或者
[0070]
[0071] 4)制备化合物4
[0072] 氩气保护下，将化合物3、化合物2、无水碳酸钾溶解于无水N，N-二甲基甲酰胺中， 140-160°C下反应18~24小时。反应结束，将溶液倒入大量水中析出沉淀，抽滤，真空干燥， 用二氯甲烷：石油醚=3:2进行柱色谱分离，得到白色固体。其中化合物2、化合物3、无水 碳酸钾和N，N-二甲基甲酰胺的摩尔比为：1: (2~3) : (30~40) : (280~285)。反应方程 式为：
[0074] 5)制备化合物5
[0075] 氩气保护下，将化合物4、对乙炔基苯甲醛、碘化亚铜、四苯基磷钯溶解于无水二异 丙胺和无水甲苯中。65-75°C下反应14~18小时。反应结束后，冷却至室温，饱和食盐水 洗，二氯甲烷萃取，将有机相旋转蒸发以除掉溶剂。所得棕色油状物用丙酮重结晶得到黄 色固体，最后用二氯甲烷：甲醇=100:1进行柱色谱分离，得到黄绿色固体。其中化合物4、 对乙炔基苯甲醛、碘化亚铜、四苯基磷钯、二异丙胺和甲苯的摩尔比为：1: (2~4) : (0. 04~ 0· 06) : (0· 04 ~0· 06) : (50 ~60) : (130 ~140)。反应方程式为：
[0076]
[0077] 6)制备化合物6
[0078] 氩气保护下，将化合物5和丙胺溶解于二氯甲烷中，40-50°C反应20~24小时。 自然冷却至室温，加入硼氢化钠，常温搅拌1-5小时，旋转蒸发以除去溶剂，饱和食盐水洗， 二氯甲烷萃取，收集有机相，无水MgSO 4干燥，旋转蒸发除去溶剂，最后用二氯甲烷：甲醇= 50:1作为展开剂进行柱色谱分离，得到浅黄色固体。其中化合物5、丙胺、硼氢化钠和二氯 甲烷的摩尔比为(5~15) : (7~9) : (400~430)。反应方程式为：
[0079]
[0080] 7)制备化合物7
[0081] 将8-羟基喹啉溶解于37%甲醛溶液，室温搅拌5-20分钟，冰浴条件下向其中滴加 浓盐酸，滴加完毕后通氯化氢气体2-3小时，然后室温搅拌5-8小时，反应结束后，静置2-3 小时，抽滤，乙醇和乙醚各淋洗三次，真空干燥，得到黄绿色粉末状固体。其中8-羟基喹啉、 甲醛和浓盐酸的摩尔比为(2~5) : (7~8)。反应方程式为：
[0082]
[0083] 8)制备目标产物
[0084] 氩气保护下，将化合物6、化合物7和无水碳酸钾溶解于二氯甲烷中，
40-50°C反应20~24小时。自然冷却至室温，旋转蒸发以除去溶剂，饱和食盐水洗，二氯甲 烷萃取，收集有机相，无水MgSO4干燥，旋转蒸发除去溶剂，真空干燥，得到浅黄色固体。其 中化合物6、化合物7和无水碳酸钾的摩尔比为(2~3) : (12~15)。反应方程式为：
[0085] 2、荧光探针的制备
[0086] 将化合物8溶解在四氢呋喃中，制备成0. 1761mg/mL的储备液。每次取50 μ L储 备液，加入4950 μ L二次水，配置成5mL水溶液，室温放置2h，制得荧光探针。
[0087] 3、可视化试纸的制备
[0088] 将化合物8溶解在四氢呋喃中，制备成0.1761-1. 761mg/mL的储备液。每次取 10-50 μ L储备液滴涂于特定大小的滤纸上，自然晾干，得到可视化试纸。
[0089] 优选地，在本发明制备荧光化合物的步骤中：
[0090] 合成化合物1的步骤1)中，所述的对二甲氧基苯与碘酸钾、碘、无水醋酸、硫酸的 最佳摩尔比为1:0. 4:1. 1:80:2 ;
[0091] 合成化合物2的步骤2)中，所述化合物1与三溴化硼、二氯甲烷的最佳摩尔比为 1:2. 2:40 ；
[0092] 合成化合物3的步骤3)中，所述的胆固醇（胆酸）与氢氧化钾、二溴取代直链烷 径、四氢呋喃的最佳摩尔比为1:5:4:40 ;
[0093] 合成化合物4的步骤4)中，所述的化合物2与化合物3、无水碳酸钾、N, N-二甲基 甲酰胺的最佳摩尔比为1:2. 2:35:282 ;
[0094] 合成化合物5的步骤5)中，所述的化合物4与对乙炔基苯甲醛、四苯基磷钯、碘化 亚铜、二异丙胺、甲苯的最佳摩尔比为1:3:0. 05:0. 05:58:135 ;
[0095] 合成化合物6的步骤6)中，所述化合物5、丙胺、硼氢化钠和二氯甲烷的最佳摩尔 比为 1:10:8:425 ;
[0096] 合成化合物7的步骤7)中，所述8-羟基喹啉、甲醛和浓盐酸的最佳摩尔比为 1:2. 4:7. 8 ；
[0097] 合成目标化合物的步骤8)中，所述化合物6、化合物7和无水碳酸钾的最佳摩尔比 为 1:2. 3:13. 8〇
[0098] 在制备荧光探针的过程中，将化合物8溶解在四氢呋喃中，制备成0. 1761mg/mL的 储备液。每次取50 μ L储备液，加入4950 μ L二次水，配置成5mL水溶液，室温放置2h，制备 得到荧光分子探针。
[0099] 在制备可视化试纸的过程中，将化合物8溶解在四氢呋喃中，制备成I. 761mg/mL 的储备液。每次取40 μ L储备液滴涂于I. 2cmX I. 2cm的滤纸上，自然晾干，得到可视化试 纸。
[0100] 实施例1
[0101] 1、荧光化合物的制备
[0102] ①合成化合物1
[0103] 在氩气保护氛围下，向200mL醋酸溶液中分别加入6g对甲氧基苯、12g碘、3. 66g 碘酸钾以及质量分数10%的硫酸水溶液45mL。其中对甲氧基苯、碘、碘酸钾、醋酸和浓硫酸 的摩尔比为1:1. 1:0. 4:80:2。80°C反应10小时，反应结束后，将反应液转移至硫代硫酸钠 饱 和溶液中并搅拌，抽滤，真空干燥，得到白色固体。
[0104] ②合成化合物2
[0105] 在氩气保护氛围下，将15. 6g化合物1溶解于IOOmL二氯甲烷中，并在-78°C条 件下，向溶液中滴加8. ISmL三溴化硼。其中化合物1、三溴化硼和二氯甲烷的摩尔比为： 1:2. 2:40。反应搅拌16小时，反应结束后，将反应液转移至冰水混合物并搅拌，抽滤，真空 干燥，得到白色固体。
[0106] ③合成化合物3
[0107] 在氩气保护氛围下，将6g胆固醇、21g的1，8-二溴辛烷及3. 48g氢氧化钾溶解于 50mL无水四氢呋喃中，80°C下反应24小时。旋转蒸发除去溶剂，水洗至中性，甲醇重结晶， 最后用二氯甲烷：石油醚=1:1进行柱色谱分离，得到白色固体。其中胆固醇、1，8-二溴辛 烧、氢氧化钾和四氢呋喃的摩尔比为：1:5:4:40。
[0108] ④合成化合物4
[0109] 在氩气保护氛围下，将2. 2g化合物3、0. 5g化合物2、6. 7g碳酸钾溶解于30mL无 水N，N-二甲基甲酰胺中，160°C下反应24小时。反应结束，将溶液倒入大量水中析出沉淀， 抽滤，真空干燥，用二氯甲烷：石油醚=3:2进行柱色谱分离，得到白色固体。其中化合物2、 化合物3、无水碳酸钾和N，N-二甲基甲酰胺的摩尔比为1:2. 2:35:282。
[0110] ⑤合成化合物5
[0111] 在氩气保护氛围下，将0. 5g化合物4、0. 144g对乙炔基苯甲醛、0. 0014g碘化亚铜、 0. 0085g四苯基磷钯溶解于3mL无水二异丙胺和7mL无水甲苯中。70°C下反应16小时。反 应结束后，自然冷却至室温，饱和食盐水洗，二氯甲烷萃取，将有机相旋转蒸发以除掉溶剂。 所得棕色油状物用丙酮重结晶得到黄色固体，最后用二氯甲烷：甲醇=100:1进行柱色谱 分离，得到黄绿色固体。其中化合物4、对乙炔基苯甲醛、碘化亚铜、四苯基磷钯、二异丙胺和 甲苯的摩尔比为1:3:0. 05:0. 05:58:135。
[0112] ⑥合成化合物6
[0113] 在氩气保护氛围下，将0. 4g化合物5和243 μ L丙胺溶解于6mL二氯甲烷中，45°C 反应24小时。自然冷却至室温，加入0. 09g硼氢化钠，常温搅拌1小时，旋转蒸发以除去溶 剂，饱和食盐水洗，二氯甲烷萃取，收集有机相，无水MgSO4干燥，旋转蒸发除去溶剂，最后用 二氯甲烷：甲醇=50:1作为展开剂进行柱色谱分离，得到浅黄色固体。其中化合物5、丙胺、 硼氢化钠和二氯甲烷的摩尔比为1:10:8:425。
[0114] 式中η的取值为8。
[0115] ⑦合成化合物7
[0116] 将I. 8g 8-羟基喹啉溶解于2. 2mL 37 %甲醛溶液，室温搅拌5分钟，冰浴条件下在 10分钟之内向其中滴加8mL浓盐酸，滴加完毕后通氯化氢气体2小时，然后室温搅拌6小 时，反应结束后，静置2小时，抽滤，乙醇和乙醚各淋洗三次，真空干燥，得到黄绿色粉末状 固体。其中8-羟基喹啉、甲醛和浓盐酸的摩尔比为1:2. 4:7. 8。
[0117] ⑧合成目标化合物
[0118] 在氩气保护氛围下，将0. 19g化合物6、0. 07g化合物7和0. 25g无水碳酸钾溶解 于二氯甲烷中，45°C反应24小时。自然冷却至室温，旋转蒸发以除去溶剂，饱和食盐水洗， 二氯甲烷萃取，收集有机相，无水MgSO 4干燥，旋转蒸发除去溶剂，真空干燥，得到浅黄色固 体。其中化合物6、化合物7和无水碳酸钾的摩尔比为1:2. 3:13. 8。
[0119] 2、荧光探针的制备
[0120] 将化合物8溶解在四氢呋喃中，制备成0. 1761mg/mL的储备液。每次取50 μ L储 备液，加入4950 μ L二次水，配置成5mL水溶液，室温放置2h，制备得到荧光分子探针。
[0121] 3、可视化试纸的制备
[0122] 将化合物8溶解在四氢呋喃中，制备成I. 761mg/mL的储备液。每次取40 μ L储备 液滴涂于I. 2cmX I. 2cm的滤纸上，自然晾干，得到可视化试纸。
[0123] 实施例2
[0124] 在本实施例中，合成化合物1的步骤①中，向200mL醋酸溶液中分别加入6g对甲 氧基苯、9. 6g碘、3. 66g碘酸钾以及质量分数10%的硫酸水溶液45mL。其中对甲氧基苯、碘、 碘酸钾、醋酸和浓硫酸的摩尔比为1:0. 88:0. 4:80:2。80°C反应10小时，反应结束后，将反 应液转移至硫代硫酸钠饱和溶液中并搅拌，抽滤，真空干燥，得到白色固体。
[0125] 在合成化合物2的步骤②中，氩气保护下，将15. 6g化合物1溶解于IOOmL二氯甲 烷中，并在-78°C条件下，向溶液中滴加7. 44mL三溴化硼。其中化合物1、三溴化硼和二氯 甲烷的摩尔比为：1:2:40。反应搅拌16小时，反应结束后，将反应液转移至冰水混合物并搅 拌，抽滤，真空干燥，得到白色固体。
[0126] 在合成化合物3的步骤③中，氩气保护下，将6g胆固醇、16. 8g 1，8_二溴辛烷及 3. 48g氢氧化钾溶解于50mL无水四氢呋喃中，80°C下反应24小时。旋转蒸发除去溶剂，水 洗至中性，甲醇重结晶，最后用二氯甲烷：石油醚=1:1进行柱色谱分离，得到白色固体。其 中胆固醇、1，8-二溴辛烷、氢氧化钾和四氢呋喃的摩尔比为1:4:4:40。
[0127] 在合成化合物4的步骤④中，氩气保护下，将2g化合物3、0. 5g化合物2、6. 7g碳 酸钾溶解于30mL无水N，N-二甲基甲酰胺中，160°C下反应24小时。反应结束，将溶液倒入 大量水中析出沉淀，抽滤，真空干燥，用二氯甲烷：石油醚=3:2进行柱色谱分离，得到白色 固体。其中化合物2、化合物3、无水碳酸钾和N，N-二甲基甲酰胺的摩尔比为1:2:35:282。
[0128] 在合成化合物5的步骤⑤中，氩气保护下，将0. 5g化合物4、0. 096g对乙炔基苯甲 醛、0. 0014g碘化亚铜、0. 0085g四苯基磷钮溶解于3mL无水二异丙胺和7mL无水甲苯中。 70°C下反应16小时。反应结束后，自然冷却至室温，饱和食盐水洗，二氯甲烷萃取，将有机 相旋转蒸发以除掉溶剂。所得棕色油状物用丙酮重结晶得到黄色固体，最后用二氯甲烷：甲 醇=100:1进行柱色谱分离，得到黄绿色固体。其中化合物4、对乙炔基苯甲醛、碘化亚铜、 四苯基磷钯、二异丙胺和甲苯的摩尔比为1:2:0. 05:0. 05:58:135。
[0129] 在合成化合物6的步骤⑥中，氩气保护下，将0.4g化合物5和122 μ L丙胺溶解于 6mL二氯甲烷中，45°C反应24小时。自然冷却至室温，加入0. 09g硼氢化钠，常温搅拌1小 时，旋转蒸发以除去溶剂，饱和食盐水洗，二氯甲烷萃取，收集有机相，无水MgSO4干燥，旋转 蒸发除去溶剂，最后用二氯甲烷：甲醇=50:1作为展开剂进行柱色谱分离，得到浅黄色固 体。其中化合物5、丙胺、硼氢化钠和二氯甲烷的摩尔比为1:5:8:425。
[0130] 在合成化合物7的步骤⑦中，将I. 8g 8-羟基喹啉溶解于I. 83mL 37%甲醛溶液， 室温搅拌5分钟，冰浴条件下在10分钟之内向其中滴加 SmL浓盐酸，滴加完毕后通氯化氢 气体2小时，然后室温搅拌6小时，反应结束后，静置2小时，抽滤，乙醇和乙醚各淋洗三次， 真空干燥，得到黄绿色粉末状固体。其中8-羟基喹啉、甲醛和浓盐酸的摩尔比为1:2:7. 8。
[0131] 在合成目标产物的步骤⑧中，氩气保护下，将0. 19g化合物6、0. 06g化合物7和 〇.25g无水碳酸钾溶解于二氯甲烷中，45°C反应24小时。自然冷却至室温，旋转蒸发以除去 溶剂，饱和食盐水洗，二氯甲烷萃取，收集有机相，无水MgSO 4干燥，旋转蒸发除去溶剂，真空 干燥，得到浅黄色固体。其中化合物6、化合物7和无水碳酸钾的摩尔比为1:2:13. 8。
[0132] 在制备荧光探针中，将化合物8溶解在四氢呋喃中，制备成0. 3522mg/mL的储备 液。每次取50 μ L储备液，加入4950 μ L二次水，配置成5mL水溶液，室温放置2h，制备得到 焚光分子探针。
[0133] 在制备可视化试纸的过程中，将化合物8溶解在四氢呋喃中，制备成3. 522mg/mL 的储备液。每次取40 μ L储备液滴涂于I. 2cmX I. 2cm的滤纸上，自然晾干，得到可视化试 纸。
[0134] 实施例3
[0135] 在本实施例中，合成化合物1的步骤①中，氩气保护下，向200mL醋酸溶液中分别 加入6g对甲氧基苯、12g碘、1.83g碘酸钾以及质量分数10%的硫酸水溶液45mL。其中对 甲氧基苯、碘、碘酸钾、醋酸和浓硫酸的摩尔比为1:1. 1:0. 2:80:2。80°C反应10小时，反应 结束后，将反应液转移至硫代硫酸钠饱和溶液中并搅拌，抽滤，真空干燥，得到白色固体。
[0136] 在合成化合物2的步骤②中，氩气保护下，将15. 6g化合物1溶解于IOOmL二氯甲 烷中，并在-78°C条件下，向溶液中滴加11. 15mL三溴化硼。其中化合物1、三溴化硼和二氯 甲烷的摩尔比为：1:3:40。反应搅拌16小时，反应结束后，将反应液转移至冰水混合物并搅 拌，抽滤，真空干燥，得到白色固体。
[0137] 在合成化合物3的步骤③中，氩气保护下，将6g胆固醇、25. 2g 1，8-二溴辛烷及 3. 48g氢氧化钾溶解于50mL无水四氢呋喃中，80°C下反应24小时。旋转蒸发除去溶剂，水 洗至中性，甲醇重结晶，最后用二氯甲烷：石油醚=1:1进行柱色谱分离，得到白色固体。其 中胆固醇、1，8-二溴辛烷、氢氧化钾和四氢呋喃的摩尔比为1:6:4:40。
[0138] 在合成化合物4的步骤 ④中，氩气保护下，将3g化合物3、0. 5g化合物2、6. 7g碳 酸钾溶解于30mL无水N，N-二甲基甲酰胺中，160°C下反应24小时。反应结束，将溶液倒入 大量水中析出沉淀，抽滤，真空干燥，用二氯甲烷：石油醚=3:2进行柱色谱分离，得到白色 固体。其中化合物2、化合物3、无水碳酸钾和N，N-二甲基甲酰胺的摩尔比为1:3:35:282。
[0139] 在合成化合物5的步骤⑤中，氩气保护下，将0. 5g化合物4、0. 192g对乙炔基苯甲 醛、0. 0014g碘化亚铜、0. 0085g四苯基磷钮溶解于3mL无水二异丙胺和7mL无水甲苯中。 70°C下反应16小时。反应结束后，自然冷却至室温，饱和食盐水洗，二氯甲烷萃取，将有机 相旋转蒸发以除掉溶剂。所得棕色油状物用丙酮重结晶得到黄色固体，最后用二氯甲烷：甲 醇=100:1进行柱色谱分离，得到黄绿色固体。其中化合物4、对乙炔基苯甲醛、碘化亚铜、 四苯基磷钯、二异丙胺和甲苯的摩尔比为1:4:0. 05:0. 05:58:135。
[0140] 在合成化合物6的步骤⑥中，氩气保护下，将0. 4g化合物5和364. 5 μ L丙胺溶解 于6mL二氯甲烷中，45°C反应24小时。自然冷却至室温，加入0. 09g硼氢化钠，常温搅拌1 小时，旋转蒸发以除去溶剂，饱和食盐水洗，二氯甲烷萃取，收集有机相，无水MgSO4干燥，旋 转蒸发除去溶剂，最后用二氯甲烷：甲醇=50:1作为展开剂进行柱色谱分离，得到浅黄色 固体。其中化合物5、丙胺、硼氢化钠和二氯甲烷的摩尔比为1:15:8:425。
[0141] 在合成化合物7的步骤⑦中，将1.8g 8-羟基喹啉溶解于4. 4mL 37%甲醛溶液，室 温搅拌5分钟，冰浴条件下在10分钟之内向其中滴加 SmL浓盐酸，滴加完毕后通氯化氢气 体2小时，然后室温搅拌6小时，反应结束后，静置2小时，抽滤，乙醇和乙醚各淋洗三次，真 空干燥，得到黄绿色粉末状固体。其中8-羟基喹啉、甲醛和浓盐酸的摩尔比为1:4. 8:7. 8。
[0142] 在合成目标产物的步骤⑧中，氩气保护下，将0. 19g化合物6、0. 09g化合物7和 〇.25g无水碳酸钾溶解于二氯甲烷中，45°C反应24小时。自然冷却至室温，旋转蒸发以除去 溶剂，饱和食盐水洗，二氯甲烷萃取，收集有机相，无水MgSO 4干燥，旋转蒸发除去溶剂，真空 干燥，得到浅黄色固体。其中化合物6、化合物7和无水碳酸钾的摩尔比为1:3:13. 8。
[0143] 在制备荧光传探针中，将化合物8溶解在四氢呋喃中，制备成0. 3522mg/mL的储备 液。每次取100 μ L储备液，吹干，加入50 μ L四氢呋喃后，再加入4950 μ L二次水，配置成 5mL水溶液，室温放置2h，制备得到荧光分子探针。
[0144] 在制备可视化试纸的过程中，将化合物8溶解在四氢呋喃中，制备成I. 761mg/mL 的储备液。每次取50 μ L储备液滴涂于I. 2cmX I. 2cm的滤纸上，自然晾干，得到可视化试 纸。
[0145] 实施例4
[0146] 在实施例1~3的制备胆固醇侧链修饰、8-羟基喹啉封端的荧光化合物步骤（1) 的合成化合物3步骤③中，所用的二溴取代直链烷烃用等摩尔的1，4_二溴丁烷替换，该步 骤的其他步骤与相应实施例相同，制备化合物3,式中η的取值为4。
[0147] 其他步骤与实施例1~3相同。
[0148] 实施例5
[0149] 在实施例1~3的制备胆固醇侧链修饰、8-羟基喹啉封端的荧光化合物步骤（1) 的合成化合物3步骤③中，所用的1，8-二溴辛烷用等摩尔的1，5-二溴戊烷替换，该步骤的 其他步骤与相应实施例相同，制备化合物3,式中η的取值为5。
[0150] 其他步骤与实施例1~3相同。
[0151] 实施例6
[0152] 在实施例1~3的制备胆固醇侧链修饰、8-羟基喹啉封端的荧光化合物步骤（1) 的合成化合物3步骤③中，所用的1，8-二溴辛烷用等摩尔的1，6-二溴己烷替换，该步骤的 其他步骤与相应实施例相同，制备化合物3,式中η的取值为6。
[0153] 其他步骤与实施例1~3相同。
[0154] 实施例7
[0155] 在实施例1~3的制备胆固醇侧链修饰、8-羟基喹啉封端的荧光化合物步骤（1) 的合成化合物3步骤③中，所用的1，8-二溴辛烷用等摩尔的1，7-二溴庚烷替换，该步骤的 其他步骤与相应实施例相同，制备化合物3,式中η的取值为7。
[0156] 其他步骤与实施例1~3相同。
[0157] 实施例8
[0158] 在实施例1~3的制备胆固醇侧链修饰、8-羟基喹啉封端的荧光化合物步骤（1) 的合成化合物3步骤③中，所用的1，8-二溴辛烷用等摩尔的1，9-二溴壬烷替换，该步骤的 其他步骤与相应实施例相同，制备化合物3,式中η的取值为9。
[0159] 其他步骤与实施例1~3相同。
[0160] 实施例9
[0161] 在实施例1~3的制备胆固醇侧链修饰、8-羟基喹啉封端的荧光化合物步骤（1) 的合成化合物3步骤③中，所用的1，8-二溴辛烷用等摩尔的1，10-二溴癸烷替换，该步骤 的其他步骤与相应实施例相同，制备化合物3,式中η的取值为10。
[0162] 其他步骤与实施例1~3相同。
[0163] 实施例10
[0164] 在实施例1~3的制备胆固醇侧链修饰、8-羟基喹啉封端的荧光化合物步骤（1) 的合成化合物3步骤③中，所用的1，8-二溴辛烷用等摩尔的1，12-二溴十二烷替换，该步 骤的其他步骤与相应实施例相同，制备化合物3,式中η的取值为12。
[0165] 其他步骤与实施例1~3相同。
[0166] 实施例11
[0167] 在实施例1~10的制备胆固醇侧链修饰、8-羟基喹啉封端的荧光化合物步骤（1) 的合成化合物3步骤③中，所用的胆固醇用等摩尔的胆酸替换，该步骤的其他步骤与相应 实施例相同，制备化合物3。
[0168] 其他步骤与实施例1~3相同。
[0169] 实施例12
[0170] 在实施例1~11的制备胆固醇（胆酸）侧链修饰、8-羟基喹啉封端的荧光化合 物步骤（2)中，将储备液所用溶剂四氢呋喃用N，N-二甲基甲酰胺替换。其他步骤与实施例 1~3相同。
[0171] 实施例13
[0172] 在实施例1~11的制备胆固醇（胆酸）侧链修饰、8-羟基喹啉封端的焚光化合物 步骤（2)中，将储备液所用溶剂四氢呋喃用二甲基亚砜替换。其他步骤与实施例1~3相 同。
[0173] 实施例14
[0174] 在实施例1~11的制备胆固醇（胆酸）侧链修饰、8-羟基喹啉封端的荧光化合物 步骤⑵中，将储备液所用溶剂四氢呋喃用N，N-二甲基甲酰胺替换，每次取50 μ L储备液， 加入4950 yL Ν，N-二甲基甲酰胺，配置成5mL溶液，室温放置30分钟。其他步骤与实施例 1~3相同。
[0175] 实施例15
[0176] 在实施例1~11的制备胆固醇（胆酸）侧链修饰、8-羟基喹啉封端的荧光化合 物步骤（2)中，将储备液所用溶剂四氢呋喃用二甲基亚砜替换，每次取50yL储备液，加入 4950 μ L二甲基亚砜，配置成5mL溶液，室温放置30分钟。其他步骤与实施例1~3相同。
[0177] 实施例16
[0178] 在实施例1~11的制备胆固醇（胆酸）侧链修饰、8-羟基喹啉封端的荧光化合 物步骤（3)中，将储备液所用溶剂四氢呋喃用N，N-二甲基甲酰胺替换，其他步骤与实施例 1~3相同。
[0179] 实施例17
[0180] 在实施例1~11的制备胆固醇（胆酸）侧链修饰、8-羟基喹啉封端的荧光化合 物步骤（3)中，将储备液所用溶剂四氢呋喃用二甲基亚砜替换，其他步骤与实施例1~3相 同。
[0181] 实施例18
[0182] 在实施例1~11的制备胆固醇（胆酸）侧链修饰、8-羟基喹啉封端的荧光化合 物步骤（3)中，将I. 2cmX I. 2cm的滤纸用大小为IcmX Icm的滤纸替换，其他步骤与实施例 1~3相同。
[0183] 实施例19
[0184] 在实施例1~11的制备胆固醇（胆酸）侧链修饰、8-羟基喹啉封端的荧光化合物 步骤⑶中，将储备液所用溶剂四氢呋喃用N，N-二甲基甲酰胺替换，每次取50 μ L储备液 滴涂于I. 2cmX I. 2cm的滤纸上，自然瞭干，其他步骤与实施例1~3相同。
[0185] 实施例20
[0186] 在实施例1~11的制备胆固醇（胆酸）侧链修饰、8-羟基喹啉封端的荧光化合 物步骤（3)中，将储备液所用溶剂四氢呋喃用二甲基亚砜替换，每次取50 μ L储备液滴涂于 I. 2cmX I. 2cm的滤纸上，自然瞭干，其他步骤与实施例1~3相同。
[0187] 为了验证本专利对社会的益处，发明人对实施例1中所合成的胆固醇侧链修饰、 8-羟基喹啉封端的荧光化合物对沙林毒气模拟物-氯磷酸二乙酯（DCP)的检测进行了探 索。
[0188] 参见图1，为荧光化合物的激发发射光谱图，其中a为激发光谱，b为发射光谱。其 最大激发波长为370nm，最大发射波长为540nm。图2为本发明制得的荧光探在水相的光化 学稳定性发射光谱图；图3为荧光探针在正己烷中的光化学稳定性发射光谱图；图4为纯 正己烷、目标化合物的正己烷溶液、目标化合物水溶液、纯水的丁达尔效应照片。
[0189] 由以上光谱图及丁达尔效应可以看出，目标化合物具有优良的光化学稳定性，在 水相中是由于聚集结构的变化导致稳定性稍微有所变化，但是基本可以满足测试的需要， 为其灵敏检测奠定了坚实基础。
[0190] 图5 为荧光探针对沙林毒气模拟物-氯磷酸二乙酯（DCP)的荧光传感图。所检测 的0〇卩浓度分别为14]?、2 4]\1、3 4]\1、4 4]\1、5 4]\1、6 4]\1、7 4]\1、8 4]\1和1(^]\1。由图表明随着 DCP浓度的增加，探针的荧光强度被显著猝灭。在DCP为浓度为2 μ M时，其荧光猝灭程度就 已经达到37%，当DCP浓度达到10 μM时，荧光强度基本不再降低，猝灭程度达到最大。
[0191] 图6为荧光探针对DCP传感的选择性，首先扫描空白溶液的荧光，得到a光谱。然 后向其中加入其他干扰物，包括其他沙林毒气模拟物甲基膦酸二甲酯、磷酸三丁酯、磷酸三 乙酯；塔崩毒气模拟物氰代磷酸二乙酯；梭曼毒气模拟物甲基磷酸二乙酯以及常见有机磷 农药如磷酸二甲酯、高效氯氰菊酯（4.5% )、草甘膦异丙胺盐（41% )、敌敌畏（77.5% )各 10 μΜ，得到b光谱。最后向其中加入10 μΜ氯磷酸二乙酯，得到c光谱。由图中可以看出， 该探针对DCP的检测具有优良的检测选择性，为其能够实际应用奠定了基础。
[0192] 参见图7,为所制得的荧光探针对沙林毒气模拟物-氯磷酸二乙酯的可视化传感 检测图。将特定浓度、特定体积的荧光化合物的四氢呋喃溶液滴涂于特定大小的滤纸上，自 然晾干，得到可视化传感试纸。分别将特定浓度、特定体积的氯磷酸二乙酯水溶液滴于上述 可视化传感滤纸，待自然晾干后，观察其荧光的变化情况。由图中可以看出，当DCP的浓度 达到0. 56pg/cm2时，就可以观察到明显的荧光猝灭，并且随着浓度的不断增大，猝灭程度逐 渐增强。因此，该荧光探针可以实现对水相中DCP的可视化传感，为其实际应用提供可能， 并且对于发展沙林毒气快速灵敏探测技术和仪器具有重要的意义。
[0193] 综上所述，将胆固醇（胆酸）和8-羟基喹啉两种结构单元同时引入到对二苯炔基 苯中。胆固醇因其特有的刚性骨架结构、多手性中心以及强的范德华堆积作用等特点而成 为了超分子化学常用的结构单元；而胆酸具有良好的生物相容性，较高的化学稳定性，较强 的双亲结构以及较强的范德华堆积相互作用一直备受人们的关注；与之相应，8-羟基喹啉 是一种典型的螯合剂，具有突出的光致发光、电致发光性质，在配位化学和光电活性有机固 体创制中得到广泛应用。据此，本发明将胆固醇（胆酸）和8-羟基喹啉分别作为侧链结构 和封端结构同时引入到对位双苯炔取代苯中，设计合成了一种新型的荧光化合物，这一设 计无疑赋予了目标化合物上述所有的超分子特性。也正是借助以上优势，该新型荧光分子 探针在水相中表现出良好的光化学稳定性，并且可以实现对沙林毒气及其模拟物的高灵敏 度、高选择性识别检测。本发明制备方法操作简便、反应条件温和，所制备的荧光分子探针 光化学稳定性好、灵敏度高、选择性好，将这类荧光分子探针与商品荧光仪器联合使用可以 实现对环境沙林毒气及其模拟物的灵敏检测。
【主权项】
1. 一种荧光化合物，其特征在于，该荧光化合物的结构式如下：η = 4、5、6、7、8、9、10 或 12〇2. -种荧光化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 制备化合物1 在氩气保护下，向对甲氧基苯的醋酸溶液中分别加入碘、碘酸钾以及质量分数9%~ 12 %的浓硫酸水溶液，在70~80°C下反应8~12小时，然后将反应液转移至硫代硫酸钠饱 和溶液中充分搅拌后抽滤，再经乙醇淋洗、干燥，制得化合物1 ; 2) 制备化合物2 在氩气保护下，将化合物1溶解于二氯甲烷，并在-78°C条件下，向反应体系中滴加三 溴化硼，然后室温搅拌反应14~18小时，然后将反应液转移至冰水混合物体系中充分搅 拌，再经抽滤、干燥，制得化合物2 ; 3) 制备化合物3 在氩气保护下，将胆固醇或胆酸、二溴取代直链烷烃及氢氧化钾溶解于无水四氢呋喃 中，于70~80°C下反应18~24小时，然后旋转蒸发除去溶剂，将浸膏水洗至中性后用甲醇 重结晶，再用二氯甲烷-石油醚体系进行柱色谱分离，制得化合物3 ; 4) 制备化合物4 在氩气保护下，将化合物2、化合物3、无水碳酸钾溶解于无水N，N-二甲基甲酰胺中，于 140~160°C下反应18~24小时，然后将反应液倒入水中析出沉淀，再经抽滤、干燥，将得 到的干燥物用二氯甲烷-石油醚体系进行柱色谱分离，制得化合物4 ; 5) 制备化合物5 在氩气保护下，将化合物4、对乙炔基苯甲醛、碘化亚铜、四苯基磷钯溶解于无水二异丙 胺和无水甲苯中，于65~75°C下反应14~18小时，冷却至室温后用饱和食盐水洗后再用 二氯甲烷萃取，然后将有机相旋转蒸发除去溶剂，得到棕色油状物，将棕色油状物用丙酮重 结晶得到黄色固体，将该黄色固体用二氯甲烷-甲醇体系进行柱色谱分离，得到黄绿色固 体，即化合物5 ; 6) 制备化合物6 在氩气保护下，将化合物5和丙胺溶解于二氯甲烷中，于40~50°C反应20~24小时， 自然冷却至室温后向反应体系中加入硼氢化钠，继续搅拌反应1~5小时，将反应液旋转蒸 发除去溶剂后，用饱和食盐水洗，再用二氯甲烷萃取，收集有机相，经无水MgSO4干燥、旋转 蒸发除去溶剂，最后用二氯甲烷-甲醇体系进行柱色谱分离，制得到浅黄色固体，即化合物 6 ； 7) 制备化合物7 将8-羟基喹啉溶解于37%甲醛溶液中，室温搅拌反应5~2分钟，冰浴条件下向反应 体系中滴加浓盐酸，滴加完毕后向体系中通氯化氢气体2~3小时，然后室温搅拌反应5~ 8小时，反应结束后，经静置、抽滤、淋洗及干燥处理，得到黄绿色粉末状固体，即化合物7 ; 8) 制备目标产物 在氩气保护下，将化合物6、化合物7和无水碳酸钾溶解于二氯甲烷中，于40~50°C反 应20~24小时，冷却至室温后旋转蒸发除去溶剂，经饱和食盐水洗后用二氯甲烷萃取，收 集有机相，用无水18304干燥处理，再经旋转蒸发除去溶剂，干燥，得到浅黄色固体，即目标 产物荧光化合物。3. 根据权利要求2所述的一种荧光化合物的制备方法，其特征在于： 步骤1)中对甲氧基苯、碘、碘酸钾、醋酸和浓硫酸的摩尔比为1 : (0. 8~1. 2) : (0. 2~ 0· 5) : (80 ~100) : (2 ~3); 步骤2)中化合物1、三溴化硼和二氯甲烷的摩尔比为1: (2~4) : (40~50); 步骤3)中胆固醇或胆酸、二溴取代直链烷烃、氢氧化钾和四氢呋喃的摩尔比为1: (4~ 6) : (3 ~7) : (40 ~50); 步骤4)中化合物2、化合物3、无水碳酸钾和N，N-二甲基甲酰胺的摩尔比为1: (2~ 3) : (30 ~40) : (280 ~285); 步骤5)中化合物4、对乙炔基苯甲醛、碘化亚铜、四苯基磷钯、无水二异丙胺和无水甲 苯的摩尔比为 1: (2 ~4) : (0· 04 ~0· 06) : (0· 04 ~0· 06) : (50 ~60) : (130 ~140); 步骤6)中化合物5、丙胺、硼氢化钠和二氯甲烷的摩尔比为1: (5~15): (7~ 9) :(400 ~430); 步骤7)中8-羟基喹啉、甲醛和浓盐酸的摩尔比为1: (2~5) : (7~8);步骤7)中静 置时间为2~3h，淋洗分别用乙醇和乙醚各淋洗三次； 步骤8)中化合物6、化合物7和无水碳酸钾的摩尔比为1: (2~3) : (12~15)。4. 根据权利要求2所述的一种荧光化合物的制备方法，其特征在于，步骤3)中所述的 二氯甲烷-石油醚体系中二氯甲烷与石油醚的体积比为1:1 ;且所述二溴取代直链烷烃的 结构式如下式：其中 η = 4、5、6、7、8、9、10 或 12。5. 根据权利要求2所述的一种荧光化合物的制备方法，其特征在于，步骤4)中所述的 二氯甲烷-石油醚体系中二氯甲烷与石油醚的体积比为3:2。6. 根据权利要求2所述的一种荧光化合物的制备方法，其特征在于，步骤5)中所述的 二氯甲烷-甲醇体系中二氯甲烷与甲醇的体积比为100:1。7. 根据权利要求2所述的一种荧光化合物的制备方法，其特征在于，步骤6)中二氯甲 烷-甲醇体系中二氯甲烷与甲醇的体积比为50:1。8. -种采用权利要求1所述的荧光化合物制备荧光探针的方法，其特征在于，包括以 下步骤： 1) 将荧光化合物溶解在四氢呋喃中，制备成〇. 1761mg/mL的储备液； 2) 按每50 μ L储备液加入4950 μ L二次水的用量，将储备液配制成二次水溶液，于室温 放置2小时，制得荧光探针。9. 权利要求8所述的荧光探针在检测沙林毒气及其模拟物中的应用。10. -种采用权利要求1所述的荧光化合物制备对沙林毒气及其模拟物传感的可视化 试纸的方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 将荧光化合物溶解在四氢呋喃中，制备成〇. 1761~1. 76lmg/mL的储备液； 2) 将10~50 μ L储备液滴涂于滤纸上，自然晾干，制得可视化试纸。
【专利摘要】本发明公开了一种荧光化合物及基于该荧光化合物的荧光探针和可视化试纸的制备方法和应用，属于荧光化合物制备技术领域。本发明将胆固醇(胆酸)和8-羟基喹啉分别作为侧链结构和封端结构同时引入到对位双苯炔取代苯中，设计合成了该新型的荧光化合物，该荧光化合物具备上述所有的超分子特性。因此，用该荧光化合物制备的荧光探针在水相中表现出良好的光化学稳定性，并且可以实现对沙林毒气及其模拟物的高灵敏度、高选择性识别检测。本发明的荧光化合物的制备方法操作简便、反应条件温和；所制备的荧光探针光化学稳定性好、灵敏度高、选择性好，将这类荧光分子探针与商品荧光仪器联合使用可以实现对环境沙林毒气及其模拟物的灵敏检测。
【IPC分类】C07D215/26, C09K11/06, G01N21/64
【公开号】CN104893714
【申请号】CN201510275290
【发明人】房喻, 祁彦宇, 孙晓环, 常兴茂, 崔红, 贺美霞, 王刚
【申请人】陕西师范大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月26日
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