CN113248512B - 一种检测有机溶剂中痕量水的荧光探针及其制备方法与应用 - Google Patents

一种检测有机溶剂中痕量水的荧光探针及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种检测有机溶剂中痕量水的荧光探针及其制备方法与应用，其中荧光探针为7‑硝基二苯并[2'，3'：6'，7']氧庚啶[4'，5'：4，5]咪唑并[1，2‑a]吡啶，其结构特征如式I所示；荧光探针与有机溶剂中的水分子形成氢键，导致荧光减弱或者淬灭，荧光探针的荧光强度会随着有机溶剂中水含量的增大而减弱，借助荧光分光光度计测得有机溶剂中水含量与荧光强度比值，绘制出标准曲线，实现对有机溶剂中痕量水的定性、定量测定。
Figure DEST_PATH_IMAGE001
式I。

Description

一种检测有机溶剂中痕量水的荧光探针及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及有机溶剂检测领域，特别是涉及一种检测有机溶剂中痕量水的荧光探针及其制备方法与应用。
背景技术
痕量水通常是有机溶剂中最常见的杂质之一，有机溶剂中水含量的控制对药物合成、食品加工、生物制药以及环境监测等实际应用中具有重要意义。例如，在有机合成领域，反应溶剂中的微量水通常会影响反应的进程、选择性、产物和产率；在医学领域，药剂中的微量水可能会导致药效的减弱，甚至引起不必要药物副作用；集成电路板的清洗通常用到高纯度的有机溶剂，微量水会影响线路板的性能。目前，试剂中的水含量的测定通常采用传统的卡尔-费希尔滴定法。但这种方法存在一些缺点，例如操作繁琐，使用有毒的吡啶试剂。
近年来，由于荧光探针技术的高效、灵敏、实时等性能，被科研人员广泛关注。但迄今为止，对于荧光探针应用于有机溶剂中的痕量水检测的研究较少，急需开发一种用于检测有机溶剂中痕量水的荧光探针，并开发一种快速、有效测定有机溶剂中痕量水的荧光测方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种一种检测有机溶剂中痕量水的荧光探针及其制备方法与应用。
根据本发明的一个方面，提供了一种检测有机溶剂中痕量水的荧光探针，荧光探针为7-硝基二苯并[2'，3'：6'，7']氧庚啶[4'，5'：4，5]咪唑并[1，2-a]吡啶，其结构特征如式I所示：
Figure 501899DEST_PATH_IMAGE001
式I。
在一些实施方式中，一种检测有机溶剂中痕量水的荧光探针的制备方法，包括以下：
步骤1，取2’-羟基苯乙酮、2-氨基吡啶、碘化锌、1，10-菲罗啉、无水醋酸铜与邻二氯苯加入到密闭容器中，保留容器中的空气，加热搅拌，进行加热回流反应，得到2-(咪唑并[1，2a]吡啶）苯酚；
步骤2，将步骤1所得的2-(咪唑并[1，2a]吡啶）苯酚与2，4-二硝基氯苯、碱和乙腈加入密闭容器中，对所述密闭容器抽真空，然后充入惰性气体置换，向密闭容器中加入干燥的反应溶剂，密封后，加热搅拌，进行加热回流反应，得到中间体；
步骤3，对中间体加热进行反应，反应完全后，得到粗产物混合液；
步骤4，待粗产物混合液冷却后，用二氯甲烷冲洗密闭容器，将密闭容器内的粗产物混合液转移到分液漏斗中，用饱和食盐水，水洗粗产物混合液，分液得到有机相层，向有机相层中加入干燥剂，进行干燥，干燥后抽滤，将干燥剂去除，得到滤液，将滤液浓缩，上样，通过硅胶柱进行纯化处理，得到荧光探针。在制备荧光探针的反应中碱作为催化剂，起到催化作用。
在一些实施方式中，碱为KHCO3、K2CO3、KOH、NaOH、NaHCO3或Na2CO3的一种，密闭容器为封管，步骤2中的反应溶剂为乙腈、二甲基甲酰胺、乙酸乙酯、二氯甲烷、四氢呋喃、1，4-二氧六环或丙酮的一种。
在一些实施方式中，步骤2中加热回流反应的温度为60℃~100℃，惰性气体为氮气，步骤2中升温反应的温度为60℃~120℃。
在一些实施方式中，步骤2中2-(咪唑并[1，2a]吡啶）苯酚与2，4-二硝基氯苯的摩尔比为：1 : 1、1 : 1.2、1.2 : 1、1 : 2或2 : 1的一种。
在一些实施方式中，干燥剂为无水硫酸钠，步骤3中纯化处理使用的洗脱剂为二氯甲烷和甲醇的混合液，二氯甲烷和甲醇的梯度混合比例依次为：50:1、25:1和10:1。
在一些实施方式中，荧光探针用于检测有机溶剂中痕量水。
在一些实施方式中，有机溶剂为非质子溶剂，非质子溶剂包括N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基甲酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃、1，4-二氧六环、乙腈、丙酮和N-甲基吡咯烷酮。
在一些实施方式中，有机溶剂中痕量水的定性检测方法为：将荧光探针作为荧光指示剂使用，分别向待测有机溶剂和标准水含量的有机溶剂中加入所述荧光探针，用紫外灯照射，并观察待测有机溶剂和标准水含量的有机溶剂的荧光亮度；
定性判断如下：若待测有机溶剂的荧光亮度不弱于标准水含量的有机溶剂的荧光亮度，则待测有机溶剂的水含量超出标准有机溶剂的水含量的0.5%；若待测有机溶剂的荧光亮度弱于标准水含量的有机溶剂的荧光亮度，则待测有机溶剂的水含量未超出标准有机溶剂的水含量的0.5%。
在一些实施方式中，有机溶剂中痕量水的检测方法为：将荧光探针作为荧光指示剂使用，利用有机溶剂中痕量水的含量与荧光探针的荧光亮度之间存在线性关系，绘制标准曲线，对有机溶剂中的痕量水进行定量检测。
本发明的有益效果：本发明制备得到的荧光探针7-硝基二苯并[2'，3'：6'，7']氧庚啶[4'，5'：4,5]咪唑并[1，2-a]吡啶，可以与有机溶剂中的水分子形成氢键，导致荧光减弱或者淬灭。荧光探针的荧光强度会随着有机溶剂中水含量的增大而减弱，通过紫外灯照射、肉眼观察比较待测有机溶剂与标准水含量溶剂之间荧光亮度，实现对有机溶剂中痕量水的定性测定；借助荧光分光光度计测得有机溶剂中水含量与荧光强度比值，绘制出标准曲线，实现对有机溶剂中痕量水的定量测定。本发明的荧光探针制备操作简单，荧光探针容易制备，定性测定方法可以快速对待测有机溶剂进行初筛，提高检测效率，定量测定方法具有便捷、高效、灵敏和低检出限的优势，可以对待测有机溶剂中痕量水的含量进行准确地测定。
附图说明
图1为本发明的一种实施方式的一种检测有机溶剂中痕量水的荧光探针及其制备方法与应用的测定四氢呋喃有机溶剂中痕量水的定量标准曲线。
图2为本发明的一种实施方式的一种检测有机溶剂中痕量水的荧光探针及其制备方法与应用的测定1，4-二氧六环有机溶剂中痕量水的定量标准曲线。
图3为本发明的一种实施方式的一种检测有机溶剂中痕量水的荧光探针及其制备方法与应用的测定二甲基亚砜有机溶剂中痕量水的定量标准曲线。
图4为本发明的一种实施方式的一种检测有机溶剂中痕量水的荧光探针及其制备方法与应用的测定N，N-二甲基甲酰胺有机溶剂中痕量水的定量标准曲线。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例中2’-羟基苯乙酮选择安耐吉化学有限公司供应的分析纯2’-羟基苯乙酮，2-氨基吡啶选择安耐吉化学有限公司供应的分析纯2-氨基吡啶，碘化锌选择安耐吉化学有限公司供应的分析纯碘化锌，无水醋酸铜选择安耐吉化学有限公司供应的分析纯无水醋酸铜，1，10-菲罗啉选择安耐吉化学有限公司供应的分析纯1，10-菲罗啉，邻二氯苯选择安耐吉化学有限公司供应的分析纯邻二氯苯，2，4-二硝基氯苯选择安耐吉化学有限公司供应的分析纯2，4-二硝基氯苯，碳酸氢钾选择国药集团化学试剂有限公司供应的分析纯碳酸氢钾，碳酸钾选择国药集团化学试剂有限公司供应的分析纯碳酸钾，氢氧化钾选择国药集团化学试剂有限公司供应的分析纯氢氧化钾，氢氧化钠选择国药集团化学试剂有限公司供应的分析纯氢氧化钠，碳酸氢钠选择国药集团化学试剂有限公司供应的分析纯碳酸氢钠，碳酸钠选择国药集团化学试剂有限公司供应的分析纯碳酸钠，乙腈选择国药集团化学试剂有限公司供应的分析纯乙腈，二甲基甲酰胺选择国药集团化学试剂有限公司供应的分析纯二甲基甲酰胺，乙酸乙酯选择国药集团化学试剂有限公司供应的分析纯乙酸乙酯，二氯甲烷选择国药集团化学试剂有限公司供应的分析纯二氯甲烷，四氢呋喃选择国药集团化学试剂有限公司供应的分析纯四氢呋喃，1，4-二氧六环国药集团化学试剂有限公司供应的色谱纯1，4-二氧六环，丙酮选择国药集团化学试剂有限公司供应的分析纯丙酮，无水硫酸钠选择国药集团化学试剂有限公司供应的纯度99%的无水硫酸钠，甲醇选择国药集团化学试剂有限公司供应的分析纯甲醇。
以下实施例2-9均采用本实施例1中的试剂。
实施例2
本发明的一种检测有机溶剂中痕量水的荧光探针的制备方法，包括以下：
步骤1，取1.2mmol 2-氨基吡啶、1mmol 2’-羟基苯乙酮、0.1mmol 碘化锌、0.1mmol无水醋酸铜、0.1mmol 1，10-菲罗啉与2ml邻二氯苯加入到10ml封管中，保留封管中的空气，密封后，在120℃条件下加热搅拌24小时，进行加热回流反应。待粗产物混合液冷却后，用二氯甲烷冲洗10ml封管，将10ml封管内的粗产物混合液转移到分液漏斗中，用饱和食盐水，水洗粗产物混合液，分液得到有机相层，向有机相层中加入无水硫酸钠，干燥10分钟，干燥后抽滤，将无水硫酸钠去除，得到滤液，将滤液浓缩，上样，通过硅胶柱进行纯化处理，纯化处理采用二氯甲烷和甲醇作为洗脱液进行梯度洗脱，其中石油醚和乙酸乙酯的梯度混合比例依次为：10:1、5:1和2:1，纯化后得到2-(咪唑并[1，2a]吡啶）苯酚。
步骤2，取步骤1所得的0.5mmol 2-(咪唑并[1，2a]吡啶）苯酚、0.6mmol 2，4-二硝基氯苯与1.0mmol KOH加入10ml封管中，用泵对10ml封管抽真空，然后向10ml封管中充入氮气置换三次，向10ml封管中加入2ml干燥的乙腈，密封后，在80℃条件下加热搅拌8小时，进行加热回流反应，得到中间体，该步骤反应式为：
Figure 963842DEST_PATH_IMAGE002
步骤3，中间体加热在100℃条件下加热搅拌8小时，进行反应，中间体自成环反应，反应完全后，得到粗产物混合液，该步骤反应式为：
Figure 293192DEST_PATH_IMAGE003
步骤4，待粗产物混合液冷却后，用二氯甲烷冲洗10ml封管，将10ml封管内的粗产物混合液转移到分液漏斗中，用饱和食盐水，水洗粗产物混合液，分液得到有机相层，向有机相层中加入无水硫酸钠，干燥10分钟，干燥后抽滤，将无水硫酸钠去除，得到滤液，将滤液浓缩，上样，通过硅胶柱进行纯化处理，纯化处理采用二氯甲烷和甲醇作为洗脱液进行梯度洗脱，其中二氯甲烷和甲醇的梯度混合比例依次为：50:1、25:1和10:1，纯化后得到荧光探针，即7-硝基二苯并[2'，3'：6'，7']氧庚啶[4'，5'：4，5]咪唑并[1，2-a]吡啶。制备得到的荧光探针7-硝基二苯并[2'，3'：6'，7']氧庚啶[4'，5'：4，5]咪唑并[1，2-a]吡啶，可以与有机溶剂中的水分子形成氢键，导致荧光减弱或者淬灭。
实施例3
本发明的一种检测有机溶剂中痕量水的荧光探针的制备方法，包括以下：
步骤1，取1.2mmol 2-氨基吡啶、1mmol 2’-羟基苯乙酮、0.1mmol 碘化锌、0.1mmol无水醋酸铜、0.1mmol 1，10-菲罗啉与2ml邻二氯苯加入到10ml封管中，保留封管中的空气，密封后，在120℃条件下加热搅拌24小时，进行加热回流反应。待粗产物混合液冷却后，用二氯甲烷冲洗10ml封管，将10ml封管内的粗产物混合液转移到分液漏斗中，用饱和食盐水，水洗粗产物混合液，分液得到有机相层，向有机相层中加入无水硫酸钠，干燥10分钟，干燥后抽滤，将无水硫酸钠去除，得到滤液，将滤液浓缩，上样，通过硅胶柱进行纯化处理，纯化处理采用二氯甲烷和甲醇作为洗脱液进行梯度洗脱，其中石油醚和乙酸乙酯的梯度混合比例依次为：10:1、5:1和2:1，纯化后得到2-(咪唑并[1，2a]吡啶）苯酚。
步骤2，取1.0mmol 2-(咪唑并[1，2a]吡啶）苯酚、0.5mmol 2，4-二硝基氯苯与1.0mmol NaHCO3加入10ml封管中，用泵对10ml封管抽真空，然后向10ml封管中充入氮气置换三次，向10ml封管中加入2ml干燥的乙酸乙酯，密封后，在60℃条件下加热搅拌8小时，进行加热回流反应，得到中间体；
步骤2，对中间体加热在70℃条件下加热搅拌8小时，进行反应，反应完全后，得到粗产物混合液；
步骤3，待粗产物混合液冷却后，用二氯甲烷冲洗10ml封管，将10ml封管内的粗产物混合液转移到分液漏斗中，用饱和食盐水，水洗粗产物混合液，分液得到有机相层，向有机相层中加入无水硫酸钠，干燥10分钟，干燥后抽滤，将无水硫酸钠去除，得到滤液，将滤液浓缩，上样，通过硅胶柱进行纯化处理，纯化处理采用二氯甲烷和甲醇作为洗脱液进行梯度洗脱，其中二氯甲烷和甲醇的梯度混合比例依次为：50:1、25:1和10:1，纯化后得到荧光探针，即7-硝基二苯并[2'，3'：6'，7']氧庚啶[4'，5'：4，5]咪唑并[1，2-a]吡啶。
实施例4
本发明的一种有机溶剂中痕量水含量的定性检测方法，包括以下：
准确称取0.0033 g的荧光探针，将其溶于10 ml的乙酸乙酯，备用。分别移取已配制好的上述荧光探针的乙酸乙酯溶液各30ul于两支试管，分别把两支试管中的乙酸乙酯吹干，然后加入等量的待测N-甲基吡咯烷酮和标准水含量的N-甲基吡咯烷酮，使用365nm的紫外灯照射上述溶液，观察待测N-甲基吡咯烷酮和标准水含量的N-甲基吡咯烷酮的荧光亮度；
定性判断如下：待测N-甲基吡咯烷酮的荧光亮度不弱于标准水含量的N-甲基吡咯烷酮的荧光亮度，判定待测N-甲基吡咯烷酮中痕量水的含量超出N-甲基吡咯烷酮标准溶剂中水含量的0.5%。荧光探针的荧光强度会随着有机溶剂中水含量的增大而减弱，通过紫外灯照射、肉眼观察比较待测有机溶剂与标准水含量溶剂之间荧光亮度，实现对有机溶剂中痕量水的定性测定。
实施例5
本发明的一种有机溶剂中痕量水的定性检测方法，包括以下：
准确称取0.0033 g的荧光探针，将其溶于10 ml的乙酸乙酯，备用。分别移取已配制好的上述荧光探针的乙酸乙酯溶液各30ul于两支试管，分别把试管中的乙酸乙酯吹干，然后加入等量的待测丙酮和标准水含量的丙酮，使用365nm的紫外灯照射上述溶液，观察待测丙酮和标准水含量的丙酮的荧光亮度；
定性判断如下：待测丙酮的荧光亮度弱于标准水含量的丙酮的荧光亮度，判定待测丙酮中痕量水的含量未超出丙酮标准溶剂中水含量的0.5%。荧光探针的荧光强度会随着有机溶剂中水含量的增大而减弱，通过紫外灯照射、肉眼观察比较待测有机溶剂与标准水含量溶剂之间荧光亮度，实现对有机溶剂中痕量水的定性测定。
实施例6
本发明的一种有机溶剂中痕量水含量的定量检测方法，包括以下：
步骤1，标准曲线制备：
准确称取0.0033g的荧光探针，将其溶于10ml的乙酸乙酯中，备用。另外，分别配制含水量（v/v)为0%、0.5%、0.99%、1.48%、1.96%、2.44%、2.91%、3.38%、3.85%、4.31%、4.76%的四氢呋喃溶液，备用。分别移取已配制好的上述荧光探针乙酸乙酯溶液30ul，把乙酸乙酯吹干，然后加入已配置好的含水量（v/v)为0%、0.5%、0.99%、1.48%、1.96%、2.44%、2.91%、3.38%、3.85%、4.31%、4.76%的四氢呋喃溶液定容至1ml。在荧光分光光度计测定各个溶液的荧光发射光谱，并记录各个溶液的最大荧光发射强度。
光谱数据的测量条件：激发波长为410nm，狭缝宽均为5nm，1ml四通透石英比色皿。
根据记录的各个溶液的最大荧光发射强度，作出荧光强度比值I0/I与%含水量v/v的标准曲线，标准曲线为：y=0.8892+1.2548x，见图1，其中y轴（I0/I）表示荧光强度比值，I0表示溶液含水量为0%的荧光强度，I表示各个含水量不同的溶液的荧光强度；x轴（v/v）表示水的体积与溶液的体积比。根据公式LOD=3.3σ/k，计算得出荧光探针在四氢呋喃中的最低检出限为0.017%，其中LOD表示荧光指示剂的最低检出限，σ表示各个溶液的标准偏差，k为标准曲线的斜率。
步骤2，对待测四氢呋喃有机溶剂中的痕量水进行测定：
分别移取已配制好的上述荧光探针的乙酸乙酯溶液30ul，把乙酸乙酯吹干，然后加入待测四氢呋喃有机溶剂，定容至1ml。在荧光分光光度计测定该溶液的荧光发射光谱，并记录该溶液的最大荧光发射强度，将该最大荧光发射强度，代入到标准曲线中，计算得到待测四氢呋喃有机溶剂中痕量水的含量为0.023%。
实施例7
本发明的一种有机溶剂中痕量水含量的定量检测方法，包括以下：
步骤1，标准曲线制备：
准确称取0.0033g的荧光探针，将其溶于10ml的乙酸乙酯，备用。另外，分别配制含水量（v/v)为0%、0.5%、0.99%、1.48%、1.96%、2.44%、2.91%、3.38%、3.85%、4.31%、4.76%的1，4-二氧六环溶液，备用。分别移取已配制好的上述荧光探针的乙酸乙酯溶液30ul，把乙酸乙酯吹干，然后加入已配置好的含水量（v/v)为0%、0.5%、0.99%、1.48%、1.96%、2.44%、2.91%、3.38%、3.85%、4.31%、4.76%的1，4-二氧六环溶液定容至1ml。然后用荧光分光光度计测定各个溶液的荧光发射光谱，记录各个溶液的最大荧光发射强度。
光谱数据的测量条件：激发波长为410nm，狭缝宽均为5nm，1ml四通透石英比色皿。
根据记录的各个溶液的最大荧光发射强度，作出荧光强度比值I0/I与%含水量v/v的标准曲线，标准曲线：y=0.7452+1.3366x，见附图2，其中y轴（I0/I）表示荧光强度比值，I0表示溶液含水量为0%的荧光强度，I表示各个含水量不同的溶液的荧光强度；x轴（v/v）表示水的体积与溶液的体积比。根据公式LOD=3.3σ/k，计算得出荧光探针在1，4-二氧六环溶剂的最低检出限为0.093%，其中LOD表示荧光指示剂的最低检出限，σ表示各个溶液的标准偏差，k为标准曲线的斜率。
步骤2，对待测1，4-二氧六环有机溶剂中的痕量水进行测定：
分别移取已配制好的上述荧光探针的乙酸乙酯溶液30ul，把乙酸乙酯吹干，然后加入待测1，4-二氧六环有机溶剂，定容至1ml。在荧光分光光度计测定该溶液的荧光发射光谱，并记录该溶液的最大荧光发射强度，将该最大荧光发射强度，代入到标准曲线中，计算得到待测1，4-二氧六环有机溶剂中痕量水的含量为0.103%。
实施例8
本发明的一种有机溶剂中痕量水含量的定量检测方法，包括以下：
步骤1，标准曲线制备：
准确称取0.0033g的荧光探针，将其溶于10ml的乙酸乙酯，备用。另外，分别配制含水量（v/v)为0%、0.5%、0.99%、1.48%、1.96%、2.44%、2.91%、3.38%、3.85%、4.31%、4.76%的二甲基亚砜溶液，备用。分别移取已配制好的上述荧光探针的乙酸乙酯溶液30ul，把乙酸乙酯吹干，然后加入已配置好的含水量（v/v)为0%、0.5%、0.99%、1.48%、1.96%、2.44%、2.91%、3.38%、3.85%、4.31%、4.76%的二甲基亚砜溶液定容至1ml。然后在荧光分光光度计测定各个溶液的荧光发射光谱，记录各个溶液的最大荧光发射强度。
光谱数据的测量条件：激发波长为410nm，狭缝宽均为5nm，1ml四通透石英比色皿。
根据记录的各个溶液的最大荧光发射强度，作出荧光强度比值I0/I与%含水量v/v的标准曲线，标准曲线：y=0.09400+0.2782x，见附图3，其中y轴（I0/I）表示荧光强度比值，I0表示溶液含水量为0%的荧光强度，I表示各个含水量不同的溶液的荧光强度；x轴（v/v）表示水的体积与溶液的体积比。根据公式LOD=3.3σ/k，计算得出荧光探针在二甲基亚砜溶液的最低检出限为0.643%，其中LOD表示荧光指示剂的最低检出限，σ表示各个溶液的标准偏差，k为标准曲线的斜率。
步骤2，对待测二甲基亚砜有机溶剂中的痕量水进行测定：
分别移取已配制好的上述荧光探针的乙酸乙酯溶液30ul，把乙酸乙酯吹干，然后加入待测二甲基亚砜有机溶剂，定容至1ml。在荧光分光光度计测定该溶液的荧光发射光谱，并记录该溶液的最大荧光发射强度，将该最大荧光发射强度，代入到标准曲线中，计算得到待测二甲基亚砜有机溶剂中痕量水的含量为0.758%。
实施例9
本发明的一种有机溶剂中痕量水含量的定量检测方法，包括以下：
步骤1，标准曲线制备：
准确称取0.0033g的荧光探针，将其溶于10ml的乙酸乙酯，备用。另外，分别配制含水量（v/v)为0%、0.5%、0.99%、1.48%、1.96%、2.44%、2.91%、3.38%、3.85%、4.31%、4.76%的N，N-二甲基甲酰胺溶液，备用。分别移取已配制好的上述荧光探针的乙酸乙酯溶液30ul，把乙酸乙酯吹干，然后加入已配置好的含水量（v/v)为0%、0.5%、0.99%、1.48%、1.96%、2.44%、2.91%、3.38%、3.85%、4.31%、4.76%的N，N-二甲基甲酰胺溶液定容至1ml。然后在荧光分光光度计测定各个溶液的荧光发射光谱，记录各个溶液的最大荧光发射强度。
光谱数据的测量条件：激发波长为410nm，狭缝宽均为5nm，1ml四通透石英比色皿。
根据记录的各个溶液的最大荧光发射强度，作出荧光强度比值I0/I与%含水量v/v的标准曲线，标准曲线为：y=0.8055+0.6181x，见附图4，其中y轴（I0/I）表示荧光强度比值，I0表示溶液含水量为0%的荧光强度，I表示各个含水量不同的溶液的荧光强度；x轴（v/v）表示水的体积与溶液的体积比。根据公式LOD=3.3σ/k，计算得出荧光探针在N，N-二甲基甲酰胺溶液的最低检出限为0.569%，其中LOD表示荧光指示剂的最低检出限，σ表示各个溶液的标准偏差，k为标准曲线的斜率。
步骤2，对待测N，N-二甲基甲酰胺有机溶剂中的痕量水进行测定：
分别移取已配制好的上述荧光探针的乙酸乙酯溶液30ul，把乙酸乙酯吹干，然后加入待测N，N-二甲基甲酰胺有机溶剂，定容至1ml。在荧光分光光度计测定该溶液的荧光发射光谱，并记录该溶液的最大荧光发射强度，将该最大荧光发射强度，代入到标准曲线中，计算得到待测N，N-二甲基甲酰胺有机溶剂中痕量水的含量为0.591%。
通过以上实施例可以得出，本发明的定量检测方法对有机溶剂中痕量水含量的检测限为：四氢呋喃的检出限为0.017%、1，4-二氧六环的检出限为0.093%、N，N-二甲基甲酰胺的检出限为0.569%、二甲基亚砜的检出限为0.643%。说明本发明制备得到的荧光探针对有机溶剂中的痕量水具有很高的灵敏性，本发明的定量检测方法具有便捷、高效、灵敏和低检出限的优势，可以批量、高效地对有机溶剂中痕量水进行定量测定。
本发明制备得到的荧光探针7-硝基二苯并[2'，3'：6'，7']氧庚啶[4'，5'：4,5]咪唑并[1，2-a]吡啶，可以与有机溶剂中的水分子形成氢键，导致荧光减弱或者淬灭。荧光探针的荧光强度会随着有机溶剂中水含量的增大而减弱，通过紫外灯照射、肉眼观察比较待测有机溶剂与标准水含量溶剂之间荧光亮度，实现对有机溶剂中痕量水的定性测定；借助荧光分光光度计测得有机溶剂中水含量与荧光强度比值，绘制出标准曲线，实现对有机溶剂中痕量水的定量测定。本发明的荧光探针制备操作简单，荧光探针容易制备，定性测定方法可以快速对待测有机溶剂进行初筛，提高检测效率，定量测定方法具有便捷、高效、灵敏和低检出限的优势，可以对待测有机溶剂中痕量水的含量进行准确地测定。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种检测有机溶剂中痕量水的荧光探针的应用，其特征在于，所述荧光探针为7-硝基二苯并[2'，3'：6'，7']氧庚啶[4'，5'：4，5]咪唑并[1，2-a]吡啶，其结构特征如式I所示：
Figure 385582DEST_PATH_IMAGE001
式I，所述荧光探针用于检测有机溶剂中痕量水。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述有机溶剂为非质子溶剂，所述非质子溶剂是N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基甲酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃、1，4-二氧六环、乙腈、丙酮或N-甲基吡咯烷酮中的一种。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，有机溶剂中痕量水的定性检测方法为：将所述荧光探针作为荧光指示剂使用，分别向待测有机溶剂和标准水含量的有机溶剂中加入所述荧光探针，用紫外灯照射，并观察待测有机溶剂和标准水含量的有机溶剂的荧光亮度；
定性判断如下：若待测有机溶剂的荧光亮度不弱于标准水含量的有机溶剂的荧光亮度，则待测有机溶剂的水含量超出标准有机溶剂的水含量的0.5%；若待测有机溶剂的荧光亮度弱于标准水含量的有机溶剂的荧光亮度，则待测有机溶剂的水含量未超出标准有机溶剂的水含量的0.5%。
4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，有机溶剂中痕量水的定量检测方法为：将所述荧光探针作为荧光指示剂使用，利用所述有机溶剂中痕量水的含量与所述荧光探针的荧光亮度之间存在线性关系，绘制标准曲线，对所述有机溶剂中的痕量水进行定量检测。
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