用于检测痕量待测物质的含氟探针及其制备和应用 |
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| 申请号 | CN202210515836.X | 申请日 | 2022-05-11 | 公开(公告)号 | CN117088916A | 公开(公告)日 | 2023-11-21 |
| 申请人 | 中国科学院上海有机化学研究所; | 发明人 | 赵延川; 温力先; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种用于检测痕量待测物质的含氟探针及其制备和应用，具体地，本发明提供了一种含多个等价氟的金属络合物，其特征在于，所述的金属络合物是由配体分子和配位 金属化 合物MX共同形成的，且所述的配体分子具有如下式所示的结构。所述的络合物可以与待测分子结合从而放大核磁 信号 ，进而实现对于痕量有机化合物的检测。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种含多个等价氟的金属络合物，其特征在于，所述的金属络合物是由配体分子和配位金属化合物MX共同形成的，且所述的配体分子具有如下式所示的结构： |
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| 说明书全文 | 用于检测痕量待测物质的含氟探针及其制备和应用技术领域背景技术[0002] 微量有机化合物的检测在生物医药，食品安全，检验检疫，公共安全与反恐等领域有着广泛而重要的应用。核磁共振化学传感由于具有快速高效，操作简便等特点，具有巨大潜力。而且，由于其测试条件灵活，不损耗样品，能够从分子尺度反应检测物的结构等特点，该方法在原位检测、活体成像等领域更是有着独特的优势。 [0003] 然而，迄今为止，该检测手段囿于灵敏度较低的限制，难以胜任高精度的检测任务。虽然近年来研究人员从硬件、测试方法等方面入手，发展了许多方法以解决上述问题，但这些方法效果差强人意，而且普遍存在广谱性较差，对仪器设备要求较高等弊端。 [0004] 综上所述，本领域尚缺乏一种灵敏度高，可以用于高精度检测的微量有机化合物检测方法。 发明内容[0005] 本发明旨在通过向具有识别功能的探针分子中引入数量庞大的等价氟原子的办法，极大提高19F NMR核磁共振传感的灵敏度，实现对纳摩尔浓度及纳克量级分析物的直接检测。 [0006] 本发明的第一方面，提供了一种含多个等价氟的金属络合物，其特征在于，所述的金属络合物是由配体分子和配位金属化合物MX共同形成的，且所述的配体分子具有如下式所示的结构： [0007] [0008] 其中，R1和R2各自独立地选自下组：含氟基团取代的苯基、含氟基团取代的C1‑C4烷基；其中，所述的含氟基团选自下组：全氟代C1‑C6烷基、全氟代C1‑C6烷氧基、和被一个或多个选自下组的取代基取代的苯基：全氟代C1‑C6烷基、全氟代C1‑C6烷氧基； [0009] 且所述的M选自下组：Pd、Ti、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Pt； [0010] 且所述的X选自下组：CH3CN、Cl‑，NH3，PhCN，DMSO，H2O。 [0011] 在另一优选例中，所述的含氟基团选自下组：三氟甲氧基、九氟叔丁氧基，或三氟甲氧基、九氟叔丁氧基取代的选自下组的基团：苯基、C1‑C4烷基。 [0012] 在另一优选例中，所述的M为Pd。 [0013] 在另一优选例中，所述的X为CH3CN。 [0014] 在另一优选例中，所述的金属络合物具有选自下组的结构： [0015] [0016] 本发明的第二方面，提供了一种配体分子，所述的配体分子具有如下式所示的结构： [0017] [0019] 在另一优选例中，所述的配体分子具有选自下组的结构： [0020] [0021] 本发明的第三方面，提供了一种在样品中检测痕量目标分析物的方法，所述的方法包括步骤： [0022] (1)用如本发明第一方面的配合物与待测样品进行混合，得到第二配合物； [0024] (3)通过所述步骤(2)中得到的氟谱信号确定待测样品中目标分析物的结构和/或含量。 [0025] 在另一优选例中，所述的目标分析物为含有芳香环的化合物。 [0026] 在另一优选例中，所述待测样品为选自下组的样品：自然样品、环境样品、生物样本。 [0028] 在另一优选例中，所述的样品为尿液。 [0029] 在另一优选例中，所述的样品中待测化合物的浓度为＜10‑6mol/L，优选为为＜10‑7mol/L。 [0030] 本发明的第四方面，提供了一种用于制备如本发明第二方面所述的配体分子的中间体化合物： [0031] [0033] 图1为本发明的各个探针在正常浓度的体系中的广谱检测效果。 [0034] 图2为本发明采用36F探针进行低浓度检测情况下的检测结果。 [0035] 图3为本发明含有三种杂方向化合物的混合样品的检测结果。 [0036] 图4为本发明中对于污水进行检测的结果。 [0037] 图5为本发明中对于尿样中兴奋剂的检测结果。 [0038] 图6为本发明中利用含氟探针检测复杂体系及低浓度分析物3。 具体实施方式[0039] 本发明人经过长期而深入的研究，开发了一种用于检测衡量目标分析物的含氟探针分子，所述的含氟探针分子与目标分析物结合后，可以在19F NMR检测中放大核磁共振信号，从而实现对纳摩尔浓度的分析物的直接检测。基于上述发现，发明人完成了本发明。 [0040] 用于检测衡量目标分析物的含氟探针分子 [0041] 本发明提供了一种一种含多个等价氟的金属络合物，所述的金属络合物是由配体分子和配位金属化合物MX共同形成的，且所述的配体分子具有如下式所示的结构： [0042] [0043] 其中，R1和R2各自独立地选自下组：含氟基团取代的苯基、含氟基团取代的C1‑C4烷基；其中，所述的含氟基团选自下组：全氟代C1‑C6烷基、全氟代C1‑C6烷氧基、和被一个或多个选自下组的取代基取代的苯基：全氟代C1‑C6烷基、全氟代C1‑C6烷氧基； [0044] 且所述的M选自下组：Pd、Ti、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Pt； [0045] 且所述的X选自下组：CH3CN、Cl‑，NH3，PhCN，DMSO，H2O。 [0046] 本发明旨在通过向具有识别功能的探针分子中引入数量庞大的等价氟原子的办19 法，极大提高 F NMR核磁共振传感的灵敏度，实现对纳摩尔浓度及纳克量级分析物的直接检测。这些探针在质量控制，食品安全，农药、杀虫剂、抗菌剂检测，违禁药品及生物代谢过程检测方面具有广泛应用。本发明中含有九氟叔丁氧基团的各种砌块可以用于生物活性物质的标记并在基于氟谱的核磁共振成像方面具有广发的应用前景。 [0047] 19F NMR检测痕量目标分析物的方法 [0048] 本发明设计合成了一系列结构新颖的高灵敏度含氟探针分子用于检测水体及有机溶液中痕量目标分析物。分析物通过与探针快速可逆相互作用可以得到特征的氟谱信号用于检测，氟谱信号的化学位移与分析物结构高度相关。当进行复杂体系多组分检测时，每个分析物给出一个特征的氟谱信号，实现各类分析物的同时精准检测。本发明中的含氟探针分子具有大量化学等价的氟原子，这些等价的氟原子在检测中起到信号放大作用，大大突破传统核磁共振化学传感的灵敏度极限，可以用于对纳摩尔浓度级别及纳克量级分析物的直接检测，不需要分析物具有紫外吸收。这些探针在质量控制，食品安全，农药、杀虫剂、抗菌剂检测，违禁药品及生物代谢过程检测方面具有广泛应用。本发明中含有九氟叔丁氧基团的各种砌块可以用于生物活性物质的标记并在基于氟谱的核磁共振成像方面具有广发的应用前景。 [0049] 本发明的主要优点： [0051] (2)本发明试剂制法简单，易于获得。 [0052] (3)本发明的方法能够轻松突破核磁共振化学传感的检出限极限，线性范围宽广，在很多领域具有极大的应用价值。 [0053] 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数按重量计算。 [0054] 实施例1中间体S1的制备 [0055] [0056] 3,5‑二碘硝基苯(2.45g，6.5mmol)溶于三氟乙醇、二氯甲烷混合溶液(5mL：40mL)，冷却至‑30℃，加入间氯过氧苯甲酸(纯度85％，3.97g，19.5mmol)，搅拌5分钟，加入对甲苯磺酸一水合物(4.94g，26.0mmol)。缓慢加热至45℃。核磁氢谱检测反应直至原料完全转化，大量白色固体析出。冷却至‑20℃，加入1，3，5‑三甲氧基苯(1.21g，7.19mmol)，搅拌5分钟。旋蒸除去溶剂，残留物分散在少量二氯甲烷中，在乙醚中沉降。抽滤，干燥，得到产物(6.21g，产率91％)。 [0057] 白色固体，熔点：197‑199℃.1H NMR(500MHz,CD3OD)δ8.87(s,2H),8.57(s,1H),7.61(d,J＝8.0Hz,4H),7.18(d,J＝7.8Hz,4H),6.46(s,4H),3.97(s,12H),3.95(s,6H), 13 2.37(s,6H)；C NMR(126MHz,CD3OD)δ168.1,160.1,149.0,142.9,142.0,140.3,131.4,+ 128.4,125.5,115.5,91.8,85.2,56.6,55.5,19.9.HRMS(ESI):Calcd.for C24H25O8NI2[M‑2‑ 2+ (OTs)] ,354.4829；Observed,354.4833. [0058] 实施例2中间体S2的制备 [0059] [0060] 330毫升耐压瓶中加入S1(10.5g，10mmol)，甲苯(100mL)，碳酸铯(9.78g，30mmol)，九氟叔丁醇(5.9g，25mmol)，密闭容器120℃反应8小时。恢复至室温，抽滤除去不溶物，旋1 干，柱层析分离得到产物(4.91g，产率83％)。白色固体，熔点：39‑41℃。H NMR(400MHz, 19 13 CDCl3)δ8.04(s,1H),7.44(s,1H)；F NMR(376MHz,CDCl3)δ‑68.91(s)；C NMR(101MHz,CDCl3)δ153.1,149.0,124.4,119.6(q,J＝293Hz),117.5,81.7(deca,J＝30.2).HRMS(EI): + Calcd.for C14H3F18NO4(M) ,590.9775；observed,590.9771. [0061] 实施例3中间体S3的制备 [0062] [0063] S2(696mg，1.18mmol)溶于乙醇(10mL)，加入铁粉(1.32g，23.6mmol)，浓盐酸(0.1mL)，回流4小时。反应液用硅藻土过滤，旋干，过柱(561mg，产率85％)。黄色固体，熔点1 19 61‑65℃。H NMR(400MHz,CDCl3)δ6.45(s,1H),6.41(s,2H)；F NMR(376MHz,CDCl3)δ‑ 13 69.23(s)；C NMR(101MHz,CDCl3)δ153.7,148.1,119.8(q,J＝293Hz),107.7,107.3,81.3+ (deca,J＝29.3).HRMS(EI):Calcd.for C14H5F18NO2(M) ,561.0033；observed,561.0035.[0064] 实施例4中间体S4的制备 [0065] [0066] 3‑硝基苯基‑九氟叔丁氧基醚(2.77g，7.8mmol)溶于乙醇(10mL)，加入铁粉(8.7g，156mmol)，浓盐酸(1mL)，回流4小时。反应液用硅藻土过滤，旋干，过柱(2.23g，产率88％)。 1 浅黄色油状液体。H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.08(td,J＝8.1,1.6Hz,1H),6.55(td,J＝9.7, 19 13 4.4Hz,2H),6.49(s,1H),3.73(s,2H). F NMR(376MHz,CDCl3):δ‑69.18. C NMR(101MHz,CDCl3)δ153.8,147.7,130.0,120.0(q,J＝292.9Hz),113.4,112.3,109.2,81.2(dd,J＝ 6984.5,29.9Hz).HRMS(EI):Calcd.for C16H9OF9:327.0306；Observed:327.0294.[0067] 实施例5中间体S5的制备 [0068] [0069] S3(561mg，1.0mmol)溶于乙醇(0.5mL)，冷却至0℃，加入四氟硼酸(50％水溶液，0.25mL)，叔丁基亚硝酯(0.27mL，2.2mmol)，缓慢恢复至室温，搅拌2小时。加入乙醚，大量白 1 色固体析出。抽滤，乙醚洗，干燥，得产物(601mg，产率91％)。H NMR(400MHz,cd3od)δ8.86 19 (d,J＝2.3Hz,2H),8.11(s,1H)；F NMR(376MHz,cd3od)δ‑70.14(s,18F),‑154.24(s,1F),‑ 13 154.29(s,3F). C NMR(101MHz,MeOD)δ153.0,132.0,126.6,119.5,119.4(q,J＝294Hz),+ + 82.0(deca,J＝30.8Hz).HRMS(ESI ):Calcd.for C14H3O2N2F18[M‑BF4] ,572.9926； Observed,572.9898 [0070] 实施例6中间体S6的制备 [0071] [0072] S3(561mg,1mmol)溶于乙腈(2mL)，加入氯化亚铜(119mg，1.2mmol)，冷却至0℃，缓慢加入叔丁基亚硝酯(155mg，1.5mmol)，50℃加热过夜。减压除去溶剂，旋干，过柱。得浅黄色油状液体(308mg，产率53％)。 [0073] 1H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.19(d,J＝2.1Hz,2H),7.03(s,1H).19F NMR(565MHz,13 CDCl3)δ‑69.09. C NMR(151MHz,CDCl3)δ153.1,135.5,122.6,119.7(q,J＝292.7Hz),+ 116.9,81.5(sept,J＝30.0Hz).HRMS(EI):Calcd.for C14H3O2ClF18(M) ,579.9529； Observed,579.9535. [0074] 实施例7中间体S7的制备 [0075] [0076] S3(561mg,1mmol)溶于乙腈(2mL)，加入溴化亚铜(172mg，1.2mmol)，冷却至0℃，缓慢加入叔丁基亚硝酯(155mg，1.5mmol)，50℃加热过夜。减压除去溶剂，旋干，过柱。得无色1 19 油状液体(356mg，产率57％)。H NMR(400MHz,cdcl3)δ7.36(s,2H),7.09(s,1H). F NMR 13 (376MHz,cdcl3)δ‑69.13. C NMR(101MHz,cdcl3)δ153.1,125.3,122.3,119.6(q,J＝+ 292.4Hz),117.2,81.5(sept,J＝30.1Hz).HRMS(EI):Calcd.for C14H3BrF18O2(M), 623.9029；Observed:623.9032. [0077] 实施例8中间体S8的制备 [0078] [0079] S3(561mg,1mmol)溶于乙腈(2mL)，加入碘化亚铜(228mg，1.2mmol)，冷却至0℃，缓慢加入叔丁基亚硝酯(155mg，1.5mmol)，50℃加热过夜。减压除去溶剂，旋干，过柱。得黄色1 油状液体(289mg，产率43％)。H NMR(600MHz,CDCl3)δ7.51(d,J＝2.2Hz,2H),7.09(s,1H) 19 13 . F NMR(565MHz,CDCl3)δ‑69.12. C NMR(151MHz,CDCl3)δ152.9,131.1,119.7(q,J＝+ 293.1Hz),118.0,92.4,81.5(sept,J＝30.1Hz).HRMS(EI):Calcd.for C14H3IF18O2(M), 671.8885；Observed:671.8887. [0080] 实施例9中间体S9的制备 [0081] [0082] S3(561mg,1mmol)溶于乙腈(2mL)，加入三甲基硅基叠氮(230mg，2mmol)，冷却至0℃，缓慢加入叔丁基亚硝酯(206mg，2mmol)，50℃加热过夜。减压除去溶剂，旋干，过柱。得黄1 色油状液体(323mg，产率55％)。H NMR(400MHz,cdcl3)δ6.87(s,1H),6.79(d,J＝2.1Hz, 19 13 2H)；F NMR(376MHz,cdcl3)δ‑69.13, C NMR(101MHz,CDCl3)δ153.7,142.6,119.7(q,J＝+ 293.8Hz),114.4,112.6,81.5(sept,J＝30.2Hz).HRMS(EI):Calcd.for C14H3N3F18O2(M), 586.9932；Observed:586.9939. [0083] 实施例10中间体S10的制备 [0084] [0085] S8(168mg，0.25mmol)溶于三氟乙醇、二氯甲烷混合溶液(1mL：1mL)，冷却到‑30℃，加入间氯过氧苯甲酸(纯度85％，61mg，0.3mmol)，搅拌5分钟，加入对甲苯磺酸一水合物(53mg，0.28mmol)。缓慢加热至45℃。核磁氢谱检测反应直至原料完全转化，冷却至‑20℃，加入1，3，5‑三甲氧基苯(47mg，0.28mmol)，搅拌5分钟。加入乙醚，有白色沉淀产生，离心，沉1 淀用乙醚洗三次，抽干，得到产物(164mg，产率65％)。H NMR(400MHz,cdcl3)δ7.69(d,J＝ 8.1Hz,2H),7.66(d,J＝2.1Hz,2H),7.11(m,3H),6.16(s,2H),3.87(s,3H),3.85(s,6H), 19 13 2.32(s,3H). F NMR(376MHz,cdcl3)δ‑69.07. C NMR(101MHz,CDCl3)δ167.4,160.4, 153.1,142.4,139.5,128.5,127.2,125.9,121.2,119.5(q,J＝292.7Hz),115.2,91.4,+ + + 86.5,81.5(sept,J＝30.4Hz),56.8,55.9,21.2.HRMS(ESI):Calcd.C23H14O5F18I[M‑OTs] , 838.9593；Observed,838.9590. [0086] 实施例11中间体S11的制备 [0087] [0088] 惰性气体保护下，将S7(562mg，0.9mmol)溶于超干乙醚(2mL)，冷却至‑78℃。缓慢滴入正丁基锂(2.5M正己烷溶液，0.4mL，1mmol)，保持该温度反应0.5小时。加入超干N,N‑二甲基甲酰胺(220mg，3mmol)。恢复至‑40℃，加入1M盐酸淬灭反应。恢复室温，加入碳酸氢钠调整pH至中性，乙酸乙酯萃取三次，合并有机相，饱和氯化钠洗，无水硫酸钠干燥，过滤，旋1 干，过柱子，得白色固体(451mg，产率87％)。H NMR(400MHz,cdcl3)δ9.96(s,1H),7.65(d,J 19 13 ＝2.0Hz,2H),7.34(s,1H)；F NMR(376MHz,cdcl3)δ‑69.16；C NMR(151MHz,CDCl3)δ 188.8,153.6,138.5,123.8,122.3,119.7(q,J＝293Hz),81.6(deca,J＝30.0Hz).HRMS+ (EI):Calcd.for C15H4F18O3(M) ,573.9873；observed,573.9877. [0089] 实施例12中间体S12的制备 [0090] [0091] 惰性气体保护下，将S7(156mg，0.25mmol)溶于超干乙醚(2mL)，冷却至‑78℃。缓慢滴入正丁基锂(2.5M正己烷溶液，0.11mL，0.275mmol)，保持该温度反应0.5小时。将针头插至液面以下，鼓入过量二氧化碳。恢复室温，减压除去溶剂，过柱，得白色固体(114mg，产率1 19 77％)。H NMR(400MHz,cd3od)δ7.84(d,J＝2.2Hz,2H),7.32(s,1H)；F NMR(376MHz,cd3od) 13 δ‑70.42；C NMR(151MHz,MeOD)δ164.8,152.7,134.4,122.6,121.6,119.8(q,J＝289.8),‑ ‑ 81.5(sept,J＝30.0Hz).HRMS(DART):Calcd.for C15H3O4F18[M‑H] ,588.9749；Observed, 588.9741. [0092] 实施例13中间体S13的制备 [0093] [0094] S11(689mg，1.2mmol)溶于超干四氢呋喃(3mL)，加入叔丁基亚磺酰胺(182mg，1.5mmol)，钛酸四乙酯(524μL,2.5mmol)。反应过夜，加饱和氯化钠淬灭过量的钛酸酯，硅藻土过滤，乙酸乙酯萃取，氯化钠洗，无水硫酸钠干燥，过滤，旋干，过柱，得白色固体(453mg， 1 56％yield)。H NMR(400MHz,cdcl3)δ8.51(s,1H),7.62(d,J＝2.1Hz,2H),7.22(s,1H),1.24 19 13 (s,9H)；F NMR(376MHz,cdcl3)δ‑69.15；C NMR(101MHz,CDCl3)δ160.0,153.3,136.4,+ 121.9,121.5,119.7(q,J＝294Hz),81.5(deca,J＝30.2Hz),58.4,22.6.HRMS(ESI ): + + Calcd.for C19H14F18NO3S[M+H] ,678.0401；Observed:678.0406. [0095] 实施例14中间体S14的制备 [0096] [0097] S11(62.5mg，0.1mmol)溶于四氢呋喃(1mL)，加入氨水(25％，1mL)，碘单质(50mg，0.2mmol)，室温搅拌2小时。加入亚硫酸氢钠淬灭过量的碘单质，碳酸氢钠调pH至中性，乙酸乙酯萃取，氯化钠洗，无水硫酸钠干燥，过滤，旋干，过柱，得浅黄色油状液体(50mg，产率 1 19 83％)。H NMR(400MHz,cdcl3)δ7.45(d,J＝2.2Hz,2H),7.34(s,1H)；F NMR(376MHz,cdcl3) 13 δ‑69.08；C NMR(101MHz,CDCl3)δ153.3,125.5,123.4,119.6(q,J＝292.5Hz),116.0,+ 114.8,81.7(sept,J＝30.4Hz).HRMS(EI):Calcd.for C15H3F18NO2(M) ,570.9882； Observed:570.9874. [0098] 实施例15中间体S15的制备 [0099] [0100] 在氮气气氛中向干燥的三口瓶中加入S7(625mg,1mmol)，干燥四氢呋喃(2mL)，冷却至‑30℃，逐滴加入异丙基氯化镁氯化锂(1.3M四氢呋喃溶液，0.77mL，1mmol)。恢复至0℃，搅拌1小时，然后再次冷却到‑30℃，加入S13(540mg，0.8mmol)。缓慢恢复至室温，再搅拌1小时，反应用饱和氯化铵溶液淬灭，乙酸乙酯萃取，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，旋干 1 溶剂，过柱纯化，得到产物(白色固体，905mg，0.74mmol，产率93％)。M.P.:100‑102℃.H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.13(d,J＝2.0Hz,2H),7.08(d,J＝2.0Hz,2H),7.04(s,2H),5.58(d,J 19 ＝2.4Hz,1H),3.63(d,J＝2.5Hz,1H),1.25(s,9H)；F NMR(376MHz,CDCl3)δ‑69.37(d,J＝ 13 8.65Hz)；C NMR(101MHz,CDCl3)δ153.4,153.2,144.2,143.0,120.4,119.6(q,J＝286Hz),+ + + 81.4(deca,J＝30.4),59.9,56.5,22.4.HRMS(ESI ):Calcd.for C33H18F36NO5S[M+H] , 1224.0325；Observed:1224.0313. [0101] 实施例16中间体S16的制备 [0102] [0103] 在氮气气氛中，将S15溶于无水甲醇，加入氯化氢(4M二氧六环溶液，1mL)，搅拌6小时，减压抽干溶剂。产物用冷的乙醚洗，得到产物(白色固体，450mg，0.39mmol，产率95％)。1 M.P.:134‑136℃(decomposed).H NMR(400MHz,CD3OD)δ7.38(d,J＝2.0Hz,4H),7.25(t,J＝ 19 13 2.1Hz,2H),6.02(s,1H),4.87(s,3H)；F NMR(376MHz,CD3OD)δ‑70.48；C NMR(101MHz,CD3OD)δ153.4,139.9,121.2,119.7(q,J＝293Hz),118.5,81.5(deca,J＝30.2Hz),+ + + 55.3.HRMS(ESI):Calcd.for C29H10F36NO4[M‑Cl] ,1120.0029；Observed:1120.0017.[0104] 实施例17配体S17的制备 [0105] [0106] 氮气气氛中将2,6‑吡啶二甲酰氯(100mg，0.42mmol)，S4(328mg，0.58mmol)溶于超干甲苯(6mL)，140℃加热12小时。冷却至室温，旋干溶剂，粗产物过柱分离得到产物(白色固1 体，297mg，产率：90％)。H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.46(s,2H),8.52(d,J＝7.8Hz,2H),8.18(t,J＝7.8Hz,1H),7.79(s,2H),7.60(d,J＝8.1Hz,2H),7.41(t,J＝8.2Hz,2H),7.06(d,J＝ 19 13 8.4Hz,2H)；F NMR(376MHz,CDCl3):δ‑69.04(s,18F)；C NMR(101MHz,CDCl3)δ161.2, 153.3,148.7,139.9,138.2,130.0,126.0,120.0(q,J＝292.5Hz),119.1,118.3,114.8,+ + 81.4(d,J＝30.0Hz).HRMS(MALDI‑TOF)for C27H14N3O4F18[M+H] :Calcd.For:786.0691； Observed:786.0706. [0107] 实施例18配体S18的制备 [0108] [0109] 氮气气氛中将2,6‑吡啶二甲酰氯(59mg，0.29mmol)，S3(328mg，0.58mmol)溶于超干甲苯(6mL)，140℃加热12小时。冷却至室温，旋干溶剂，粗产物过柱分离得到产物(白色固1 体，262mg，产率72％)。M.P.:208‑210℃.H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.46(s,2H),8.52(d,J＝ 7.8Hz,2H),8.18(t,J＝7.8Hz,1H),7.79(s,2H),7.60(d,J＝8.1Hz,2H),7.41(t,J＝8.2Hz, 19 13 2H),7.06(d,J＝8.4Hz,2H)；F NMR(376MHz,CDCl3):δ‑69.04(s,18F)；C NMR(101MHz,CDCl3)δ161.2,153.3,148.7,139.9,138.2,130.0,126.0,120.0(q,J＝292.5Hz),119.1,+ + 118.3,114.8,81.4(d,J＝30.0Hz).HRMS(MALDI‑TOF)for C27H14N3O4F18[M+H]:Calcd.For: 786.0691；Observed:786.0706. [0110] 实施例19配体S19的制备 [0111] [0112] 氮气气氛中将2,6‑吡啶二甲酰氯(36mg，0.18mmol)，S16(412mg，0.36mmol)溶于超干甲苯(6mL)，140℃加热12小时。冷却至室温，旋干溶剂，粗产物过柱分离得到产物(白色固1 体，357mg，产率：85％)。M.P.:157‑159℃.H NMR(500MHz,CDCl3:CF3CCl3＝1:1)δ8.53(d,J＝7.8Hz,2H),8.18(t,J＝7.8Hz,1H),7.84(d,J＝7.4Hz,2H),7.18(s,4H),7.06(s,8H), 19 13 6.43(d,J＝7.3Hz,2H)；F NMR(376MHz,CDCl3)δ‑69.46；C NMR(126MHz,CDCl3:CF3CCl3＝ 1:1)δ162.9,153.5,148.4,142.4,139.3,129.8,126.5,120.6,119.7(q,J＝293Hz),118.1,+ + 81.5(deca,J＝30.2Hz).HRMS(MALDI‑TOF )for C65H19F72N3NaO10[M+Na] :Calcd.for 2391.98130；Observed:2391.97521. [0113] 实施例20络合物S20的制备 [0114] [0115] S17(300mg，0.38mmol)，醋酸钯(90mg，0.40mmol)溶于乙腈(10mL)。加热至40℃，搅拌12小时，用0.02微米滤膜过滤，滤液减压旋干，固体用水洗三次，再用正己烷洗三次，得到1 产物(黄色固体，341mg，产率96％)。M.P.:over 320℃.H NMR(400MHz,CD3CN)δ8.27(t,J＝ 7.8Hz,1H),7.82(d,J＝7.8Hz,2H),7.33(t,J＝8.1Hz,2H),7.26–7.19(m,4H),7.03(dd,J＝ 19 13 8.1,2.1Hz,2H),1.95(s,3H)；F NMR(376MHz,CDCl3):δ‑69.76；C NMR(101MHz,CD3CN)δ 168.8,152.3,152.2,152.1,152.1,148.5,148.4,142.3,142.3,129.1,129.1,126.0, 126.0,125.6,120.9,120.1(q,J＝292.7Hz),118.3.HRMS:Calcd.for C29H14O4N4F18Pd: 930.9846；Observed:930.9846. [0116] 实施例21络合物S21的制备 [0117] [0118] S18(610mg，0.49mmol)，醋酸钯(114mg，0.51mmol)溶于乙腈(10mL)。加热至40℃，搅拌12小时，用0.02微米滤膜过滤，滤液减压旋干，固体用水洗三次，再用正己烷洗三次，得1 到产物(580mg，产率85％)。M.P.:over 320℃.H NMR(400MHz,CD3CN)δ8.27(t,J＝7.8Hz, 1H),7.82(d,J＝7.8Hz,2H),7.33(t,J＝8.1Hz,2H),7.26–7.19(m,4H),7.03(dd,J＝8.1, 19 13 2.1Hz,2H),1.95(s,3H)；F NMR(376MHz,CDCl3):δ‑69.76；C NMR(101MHz,CD3CN)δ168.8, 152.3,152.2,152.1,152.1,148.5,148.4,142.3,142.3,129.1,129.1,126.0,126.0, 125.6,120.9,120.1(q,J＝292.7Hz),118.3.HRMS:Calcd.for C29H14O4N4F18Pd:930.9846； Observed:930.9846. [0119] 实施例22络合物S22的制备 [0120] [0121] S19(400mg，0.17mmol)，醋酸钯(40mg，0.18mmol)溶于乙腈(10mL)。加热至40℃，搅拌12小时，用0.02微米滤膜过滤，滤液减压旋干，固体用水洗三次，再用正己烷洗三次，得到1 产物(320mg，产率74％)。M.P.:140‑143℃.H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.12(t,J＝7.9Hz,1H), 19 7.78(d,J＝7.8Hz,2H),7.08(s,8H),7.01(s,4H),6.04(s,2H),2.04(s,3H)；F NMR 13 (376MHz,CDCl3)δ‑69.36；C NMR(126MHz,CF3CCl3,D2O sealed in capillary for locking)δ169.6,152.9,151.5,145.7,140.6,125.4,123.0,122.0,120.8,120.7,120.3(q,+ + J＝282Hz),81.3(deca,J＝30.2Hz).HRMS(ESI ):Calcd.for C67H21N4O10F72Pd[M+H] : 2514.91373；Observed:2514.91503. [0122] 检测实施例 [0123] 检测例1三种探针在混合体系检测中的表现 [0124] 我们考察了每个探针在正常浓度的体系中的广谱检测效果，结果如图1中所示。 [0125] 分别配置18氟，36氟，72氟探针的氘代氯仿溶液。浓度均约0.5mmol/L。像三份溶液中分别加入乙腈(15mmol/L)。含有多种分析物的混合溶液与三种探针分子溶液分别混合(每种分析物的最终浓度在10‑100μM之间)。混合物转移至核磁管，采集氟谱。 [0126] 不出意外地，18F，36F，72F探针在卤素负离子，烟酰胺衍生物，农药，抗生素等分析物组成的混合物检测中表现良好。 [0127] 检测例2低浓度模型分析物的检测 [0128] 我们选取36F探针作为研究对象对低浓度检测进行了研究。在上述的正常浓度下‑4(5e M)，在不加分析物时探针呈现一个干净的单峰。我们选取喹啉作为模型分析物，具体操作如下： [0129] 配置A溶液： [0130] 36F探针(7mg)、乙腈(6mg)溶于二氯甲烷(10mL)。随后将该溶液用二氯甲烷稀释100倍。 [0131] 配置B溶液： [0132] 喹啉(19mg)溶于二氯甲烷(20mL)。随后将该溶液用二氯甲烷稀释10000倍。 [0133] 分别取不同体积的B溶液(6.6μL～66μL)，逐一用A溶液稀释至500 μL。所得的几份溶液分别转移至核磁管中，插入一根封装有氘水的毛细管以供匀场和锁场，然后采集氟谱。 [0134] 结果如图2中显示，100nM，50nM，20nM，10nM的喹啉标准品都能被清楚地识别。由于信噪比，浓度和扫描次数之间存在以下关系： [0135] [0136] 通过目标分析物出峰的信噪比，扫描次数和分析物浓度三个量，我们可以建立线性回归方程，由此可以轻松实现定量检测。 [0137] 检测例3混合样品的检测 [0138] 配置C溶液： [0139] 36F探针(7mg)、乙腈(6mg)溶于乙酸乙酯(10mL)。随后将该溶液用乙酸乙酯稀释100倍。 [0140] 配置D溶液： [0141] 利鲁唑(81.9mg)、多菌灵(28.6mg)和噻菌灵(50.3mg)的混合物溶于二氯甲烷(20mL)。随后将该溶液用乙酸乙酯稀释10000倍。 [0142] 取D溶液20μL，向其中加入C溶液至500μL。所得的溶液转移至核磁管中，插入一根封装有氘水的毛细管以供匀场和锁场，然后采集氟谱。 [0143] 结果如图3中所示，对含有三种杂芳香化合物： (30nM)、(50nM)和 (70nM)的混合样品进行检测的情况下，三种杂 芳香化合物都能被检出，说明本发明的方法可以被用于检测混合样品。 [0144] 检测例4尿样中兴奋剂的检测 [0145] 近年来，反兴奋剂一直是国际体坛的重要课题，国际奥委会给出了一百多种禁用药物清单，尼可刹米就在其中。该药物能够使得呼吸系统兴奋，从而提升运动成绩。本检测例旨在采用本发明的探针，对于尿液样品中的兴奋剂含量进行检测。 [0147] 配置溶液E： [0148] 36F探针(7mg)、乙腈(6mg)溶于乙酸乙酯(10mL)。随后将该溶液用氘代氯仿稀释100倍。 [0149] 配置溶液F： [0150] 尼可刹米(20mg)溶于二氯甲烷(20mL)。随后将该溶液用二氯甲烷稀释1000倍。 [0151] 分别取不同体积的溶液F(100～1000μL)转移至50mL瓶中，减压抽干。随后加入人工尿液(10mL)，超声1小时以确保尼可刹米完全溶解。向该瓶加入氘代氯仿(1mL)，盖好，剧烈震荡。静置后，用长针头去除下层的有机相，将之转移至分液漏斗。仔细分出480μL有机相，加入溶液E(20μL)。上述混合物转移至核磁管，采集氟谱。 [0152] 取溶液F(10μL)转移至50mL瓶中，减压抽干。随后加入人工尿液(10mL)，超声1小时以确保尼可刹米完全溶解。向该瓶加入氘代氯仿(1mL)，盖好，剧烈震荡。静置后，用长针头去除下层的有机相，将之转移至分液漏斗。仔细分出495μL有机相，加入溶液E(5μL)。上述混合物转移至核磁管，采集氟谱。 [0153] 图4中我们展示了模拟尿样中兴奋剂的检测。通过前文所述的信噪比法，我们可以定量地检测人工尿液中的尼可刹米，线性范围涵盖10‑100ppb，检出限至少可达1ppb，可以作为前人报道的色谱法检测该药物的代替或补充。 [0154] 检测例5江水中农药的检测 [0155] 江水取自黄浦江，使用之前经过过滤。溶液E的配置方法与前文一致。 [0156] 配置溶液G： [0157] 噻菌灵(20.1mg)溶于二氯甲烷(20mL)。将该溶液用二氯甲烷稀释1000倍。 [0158] 溶液G(200μL)转移至50mL瓶中，减压抽干。随后加入江水(20mL)，超声1小时以确保噻菌灵完全溶解。向该瓶加入氘代氯仿(2mL)，盖好，剧烈震荡。静置后，用长针头去除下层的有机相，将之转移至分液漏斗。仔细分出475μL有机相，加入溶液E(25μL)。上述混合物转移至核磁管，采集氟谱(图5b)。 [0159] 溶液G(20μL)转移至250mL瓶中，减压抽干。随后加入江水(100mL)，超声1小时以确保噻菌灵完全溶解。向该瓶加入氘代氯仿(2mL)，盖好，剧烈震荡。静置后，用长针头去除下层的有机相，将之转移至分液漏斗。仔细分出495μL有机相，加入溶液E(5μL)。上述混合物转移至核磁管，采集氟谱(图5a)。 [0160] 取250mL瓶，加入江水(100mL)。向该瓶加入氘代氯仿(2mL)，盖好，剧烈震荡。静置后，用长针头去除下层的有机相，将之转移至分液漏斗。仔细分出495μL有机相，加入溶液E(5μL)。上述混合物转移至核磁管，采集氟谱(图5c)。 [0161] 溶液E(25μL)用氘代氯仿稀释20倍。上述混合物转移至核磁管，采集氟谱(图5d)。 [0162] 模拟污水的检测结果如图5中所示。用本发明的试剂检测黄浦江水配置的50nM和19 1nM的噻唑啉溶液。通过CDCl3萃取后，发现样品的 F NMR仍然出现了清晰的特征峰，说明本发明的方法可以在污水条件下检测。 [0163] 检测例6混合样品的检测 [0164] 探针分子的合成路线如图6a)所示。采用探针的1mM氯仿溶液与8种分析物分别混合，采集8个核磁共振氟谱之后将谱图叠加，所得结果如图6b)所示。 [0165] 采用探针5mM，乙腈75mM的氯仿溶液和含有8种分析物的氯仿溶液(每种分析物的浓度是0.5mM)混合之后采集核磁共振氟谱，所得结果如图6c)所示。 [0166] 配置探针浓度2.7微摩尔，乙腈110微摩尔，色氨酸200nM，喹啉100nM的氯仿溶液，采集核磁共振氟谱，累加512次，所得结果如图6d)所示。 [0167] 配置探针浓度1.3微摩尔，乙腈52微摩尔，色氨酸100nM，喹啉50nM的氯仿溶液，采集核磁共振氟谱，累加1024次，所得结果如图6e)所示。 |
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