介绍
苯并蒽酮(Benzanthrone),系统命名 7H-苯并[de]蒽-7-酮(7H-Benzo[de]anthracen-7-one),分子式 C₁₇H₁₀O,是蒽酮(anthrone)的苯并稠合衍生物,结构上可视为蒽的中央环酮。一个蒽环体系在 9,10 位稠合一个苯环并在 7 位形成羰基,具有强烈的黄绿色荧光,不溶于水、微溶于乙醇、易溶于苯、甲苯、二甲苯、氯仿等有机溶剂。

图一 苯并蒽酮
探针T1的合成方法
探针T1的合成如图二所示,具体步骤为:称取苯并蒽酮(0.23g,1.0mmol)和劳森试剂(0.25g,0.5mmol)溶于 20mL 干燥甲苯中,在80℃下搅拌回流冷凝 3h,趁热过滤得棕黑色液体,蒸除溶剂,用硅胶色谱柱分离(展开剂为石油醚:氯仿=2:1)得到红棕色目标产物 0.11g,产率 47.8%。熔点 171-173℃。

图二 探针T1的合成
红外光谱的测定
将原料苯并蒽酮和探针T1分别进行 KBr 压片法,采用红外光谱仪分别测定它们的红外光谱。代表C=O 芳酮结构的特征峰 1644cm-1 非常明显,通过劳森试剂反应后,该特征峰消失,而代表 C=S 结构的特征峰 1199cm-1 突出,说明苯并蒽酮上的氧原子被硫原子取代了。将原料苯并蒽酮和探针 T1 分别溶于氘代 DMSO 中,采用核磁共振分别测定它们的氢谱。苯并蒽酮上 1、10、6、7、4 号位的氢原子在发生氧硫反应之后化学位移发生了明显变化,但氢原子数目仍是 10 不变。这也说明苯并蒽酮上发生了氧硫交换反应。
苯并蒽酮:1H NMR (400 MHz, DMSO-d6,ppm) δ: 8.79 (d, J = 7.3 Hz,1H), 8.66 (s, 2H), 8.66 (s, 2H), 8.49 (d, J = 7.2 Hz, 1H), 8.37 (dd, J = 7.9,1.3 Hz, 1H), 8.25 (d, J = 8.1 Hz, 1H), 7.88 (m, 3H), 7.66 (t, J = 7.5 Hz, 1H),7.66 (t, J = 7.5 Hz, 1H), 3.40 (s, 25H), 2.52 (d, J = 1.7 Hz, 2H).
探针T1对Hg2+的选择性
在保持其它条件不变,通过常见的金属离子和Hg2+对探针T1的荧光光谱的影响来考查其选择性。结果如图三所示,只有当Hg2+加入到试液中,体系荧光强度显著增加,而其它常见金属离子(Li+,Co2+,Mg2+,Ag+,Al3+,Ni2+,Ba2+,Cu2+,Pb2+,Cd2+,Mn2+,Zn2+)对探针T1 溶液的荧光仅有微弱变化,这表明了由苯并蒽酮合成的探针T1对Hg2+具有选择性[1]。

图三 化合物T1与Hg2+和其它金属离子作用的荧光光谱图
参考文献
[1]李佳. 苯并蒽酮类Hg2+和NO2-荧光探针的研究[D]. 武汉:武汉工程大学,2015. DOI:10.7666/d.D01064923