邻菲罗啉的检测方法及应用

背景及概述^[1][2]

邻菲罗啉即1,10-菲罗啉，是一种广泛应用的螯合配体，也是一种重要的有机合成中间体，它作为一种重要的化学试剂，广泛地应用于滴定分析、分光光度分析、荧光分析和电化学分析。

检测方法^[1]

目前，有关邻菲罗啉的测定方法主要有催化光度法、荧光光谱法及动力学方法等。其中催化光谱法利用邻菲罗啉的催化效应，分析范围在0～1.0×10^-3 mol/L之间；荧光光谱法利用邻菲罗啉的磷光猝灭可使分析范围提高到4.0×10^-7～4.0×10^-5 mol/L；动力学方法则是利用反应速率的变化进行分析，其分析范围在1.0×10^-8～6.0×10^-6 mol/L之间。尚未见有关于表面增强拉曼光谱法测定邻菲罗啉的报道。

CN201210363302.6提供一种表面增强拉曼光谱检测邻菲罗啉的方法。该方法具有选择性好、方法简便快速、成本低廉等优点，在邻菲罗啉的测定具有良好的应用前景。实现本发明的技术方案是：

在本发明的条件下，纳米银溶液在磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲溶液中，氯化钠溶液可以使其聚集形成纳米银聚集体活性基底，当加入邻菲罗啉溶液后，邻菲罗啉吸附在纳米银聚集体表面并在1450 cm^-1处有一个较强的表面增强拉曼散射峰，并且邻菲罗啉浓度与表面增强拉曼散射峰强度增强值呈良好线性关系，据此可建立测定邻菲罗啉的定量分析方法。应用表面增强拉曼光谱检测邻菲罗啉的方法，包括如下步骤：

（1）制备邻菲罗啉标准溶液体系：于5支刻度试管中，每管依次加入50～650μL 20 mg/L纳米银溶液，50～200μL 0.2 mol/L pH 5.8～7.8的磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲溶液，混匀；再分别加入2.5μL、5μL、10μL、30μL、40μL、50μL 1.0×10^-7 mol/L邻菲罗啉标准溶液，再在每支试管中加入20～150μL  2.0 mol/L NaCl溶液，混合均匀后，放置反应15 min，用二次蒸馏水定容至2.0 mL，混匀；

（2）按步骤（1）的方法制备不加邻菲罗啉标准溶液的空白对照溶液；

（3）取上述标准溶液及空白对照溶液分别置于石英比色皿中，在拉曼光谱仪上，设定仪器参数，扫描获得表面增强拉曼光谱，测定1450 cm^-1处的表面增强拉曼散射峰强度值为I，同时测定空白溶液的表面增强拉曼峰强度值为I0，计算ΔI = I - I0；

（4）以ΔI对邻菲罗啉的浓度关系做工作曲线；

（5）依照步骤（1）的方法制备待检测样品分析溶液，其中加入的邻菲罗啉标准溶液替换为被测样品，并按步骤（3）的方法测定被测样品分析溶液的表面增强拉曼射峰强度值为I样品，计算ΔI样品= I样品-I0;

（6）依据步骤（4）的工作曲线，计算出被测样品中邻菲罗啉的含量。

应用 ^[2-3]

一、用于合成一种2-羟基-1,10-邻菲罗啉

以l,10-邻菲罗啉为起始，在这个基础上加以结构修饰，是一种合成l,10-邻菲罗 啉衍生物的重要方法，该途径得到的衍生物主要集中在5,6-位，3,8-位，2,9-位，并且在5, 6-位置产生的衍生物数量最多。邻菲罗啉的衍生物，作为良好的金属配体，它们在抗菌抗肿瘤、催化反应、超分子化学、DNA探针、分子开关等方面应用广泛。2-羟基-1,10-邻菲罗啉是1,10-邻菲罗啉衍生物中重要的2位衍生物，主要的合成方法是通过2-卤代-1,10-邻菲罗啉水解反应得到，由于获得途径较少，文献报道的2-羟基-1,10-邻菲罗啉性能及应用研究也相对较少。CN201710460068.1提供了一种2-羟基-1,10-邻菲罗啉的合成方法，增加目标产 物的来源途径。为此本发明采用以下路线合成2-羟基-1,10-邻菲罗啉：

该反应方法以1,10-邻菲罗啉(2)为起始原料，和卤化苄反应得到中间体季铵盐 (3)，再经铁氰化钾氧化得到1-苄基-1,10-邻菲罗啉-2-酮(4)，然后在钯炭催化下脱苄基得 到2-羟基-1,10-邻菲罗啉(1)。

2-羟基-1,10-邻菲罗啉制备方案如下：1,10-邻菲罗啉(2)和卤化苄加热反应得到1-苄基-1,10-邻菲罗啉卤化盐(3)，1-苄基-1,10-邻菲罗啉卤化盐(3)在冷水溶液中经铁氰化钾氧化得到1-苄基-1,10-邻菲罗啉-2-酮(4)，最后在钯炭催化剂存在下低压加氢反应得 到2-羟基-1,10-邻菲罗啉(1)。该方案中用到的卤化苄可选氯化苄或溴化苄，也可以是氯化苄或溴化苄的衍生物；铁氰化钾氧化时温度控制在-5～5℃为佳；脱苄基时的氢气压力可以是常压或不高于1MPa的氢气压力。

二、一种邻菲罗啉修饰的有机-硅胶杂化毛细管整体柱

CN201410517030.X提供一种邻菲罗啉修饰的有机-硅胶杂化毛细管整体柱及其应用，该有机-硅胶杂化毛细管整体柱既免去了传统填充柱装填等复杂繁琐的操作，及烧结塞子导致的气泡产生等问题，又克服了开管柱容量低、相比小的缺点，其化学性质稳定，重现性好，与样品有更多的作用位点，对苯酚类和苯胺类物质具有良好的分离效果。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种邻菲罗啉修饰的有机-硅胶杂化毛细管整体柱，以邻菲罗啉为离子液体，经毛细管预处理、柱床制备、柱床修饰制得所述有机-硅胶杂化毛细管整体柱。

其制备方法包括如下步骤：

1）毛细管预处理：取适当长度毛细管柱，依次通水0.5 h、1 M盐酸1 h、水0.5 h、1 M氢氧化钠0.5 h后，塞住两端于100℃反应3 h；再通水0.5 h、0.1 M盐酸0.5 h、水0.5 h、甲醇0.25 h、丙酮0.25 h，然后180 ℃氮吹3 h；

2）柱床制备：将聚乙二醇和尿素溶于0.01 mol/L醋酸溶液中，搅拌至完全溶解后置于0℃冰浴中，逐滴加入四甲氧基硅烷和氯丙基三甲氧基硅烷，剧烈搅拌4 h，得到透明均一的溶胶混合物；将溶胶混合物超声震荡5min后注入预处理好的毛细管中，将毛细管两端封口，于55 ℃水浴中反应12 h，再分别用重蒸水和甲醇冲洗，得到氯丙基-硅胶杂化毛细管整体柱；

3）柱床修饰：将含邻菲罗啉和碘化钠的甲醇水溶液超声处理5 min后，注入制备好的毛细管中，80 ℃水浴12 h，再分别用重蒸水和甲醇冲洗，即得修饰后的有机-硅胶杂化毛细管整体柱。

本发明的显著优点在于：

（1）本发明利用邻菲罗啉修饰有机-硅胶杂化毛细管整体柱，由于邻菲罗啉所带正电荷能够提供离子交换位点，同时具有大π共轭系统的吡啶环且结构对称，用其制备的整体柱具有π-π相互作用、氢键作用以及静电相互作用等多种作用力，可以提高分离效果。

（2）本发明利用邻菲罗啉修饰的有机-硅胶杂化毛细管整体柱，既免除了传统填充柱装填等复杂繁琐的操作，及烧结塞子导致的气泡产生等问题，又克服了开管柱容量低和相比小的缺点，具有性质结构稳定，重现性好的优点。

主要参考资料

[1] CN201210363302.6 表面增强拉曼光谱检测邻菲罗啉的方法

[2] CN201710460068.1 一种2?羟基?1,10?邻菲罗啉的合成方法

[3] CN201410517030.X 一种邻菲罗啉修饰的有机-硅胶杂化毛细管整体柱