[0001] 本申请涉及一种双色可视化肼荧光探针及其制备方法和应用，属于检测技术领域。

[0002] 肼（N2H4）是一种无色、强还原性、有腐蚀性且剧毒的化合物，具有强烈的氨气味，易溶于水。它作为一种高能燃料，肼被用于火箭和卫星的推进系统中，也作为化工原料广泛用于生产发泡剂、杀虫剂、抗氧化剂、聚合物等的化工制造中，同时也在水处理中得到了应用。尽管肼的应用领域非常广泛，但肼是已知的致癌物，存在健康风险和环保隐患，及时检测工作场所、工业过程和环境中的肼浓度，有助于防止事故的发生是极为重要的。目前肼的检测方法多种多样，常见传统技术手段例如光谱法、色谱法、质谱法等，往往存在肼检测过程中的样品前处理通常较为繁琐的问题，例如样品基质复杂，含有多种干扰物质，影响检测的准确性；肼易挥发且化学性质不稳定，在前处理过程中需要采取特殊的保护措施，以防肼挥发或降解；传统的检测手段通常依赖大型仪器设备，如质谱仪、色谱仪等，且操作繁琐、耗时长。

[0003] 相比于传统的检测手段，荧光探针法检测水合肼具有操作简单、误差小且灵敏度更高等优势，而且还可以实现在活体内完成对肼精细化检测的荧光成像。目前，关于检测水合肼的荧光探针可以大致上分为两类：其一是荧光从无到有的荧光探针（Tetrahedron2024，161， 134006.）；其二是荧光从一种发光到另一种发光的荧光探针（Chem. Eng. J.2021，415， 128975.）。然而这些例子只有一种波长的变化且在外界干扰的情况下无法更好的精确完成对肼的检测。更加重要的是，目前基于酰亚胺的探针没有实现固液气三种状态下对肼的检测。因此，需要一种快速、高效且多种波长变化的肼的检测手段。

[0019] 下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。

[0020] 如无特别说明，本申请的实施例中的原料均通过商业途径购买。

[0021] 如无特别说明，测试方法均采用常规方法，仪器设置均采用厂家推荐的设置。

[0022] 本申请中双色可视化肼荧光探针的的制备路线及产物如式‑1所示：式‑1；
通过一步的缩合偶联反应可集成式制备ESIPT与苯并酸酐耦合的酰亚胺类化合物即双色可视化肼荧光探针，其中式‑1中R1取不同基团时双色可视化肼荧光探针具体对应化合物3 化合物9。
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[0023] 以化合物6为典例进行如下制备和测试研究：实施例1
双色可视化肼荧光探针（化合物6）的合成：称取1当量化合物1， 1.2当量化合物2o
于圆底烧瓶中，加入醋酸20毫升，55C反应12 h。反应液冷却至室温后二氯甲烷萃取三次，合并有机相用无水硫酸钠干燥，旋转蒸发仪除去溶剂后柱层析（SiO2）分离，洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯 = 4:1。可得白色固体的化合物6，产率85%。

[0024] 化合物6的核磁共振氢谱：1H NMR (DMSO‑d6): δ = 8.08‑8.06 (m, 1H), 8.03 (s, 8H), 8.00‑7.94 (m, 4H), 7.57 (s, 2H), 7.41‑7.37 (m, 3H), 2.52 (s, 3H)。具体谱图见附图1。

[0025] 通过上述方法可得系列其他酰亚胺化合物，并通过核磁共振、质谱等手段表征化合物。

[0026] 测试例1将化合物6配制成25 μM的乙醇和水（体积比为1:10）混合的标准溶液，测定其荧光光谱，再向其中分别加入1当量和10当量水合肼反应，等反应到达热力学稳定后，再测定其荧光光谱如附图2所示，当加入1当量水合肼时，在570 nm左右出现新的发射峰。当加入10当量水合肼时，在460 nm左右出现新的发射峰。其中通过激发光谱的测试，确定二者均通过
370 nm的光进行激发来测试发射光谱。

[0027] 测试例2化合物6在液体状态下该类分子与肼反应过程示意图如图7所示所示：
将化合物6配制成10.0 mM的氘代DMSO标准溶液，测定其氢谱，向该标准溶液中再加入2当量水合肼，再对其进行反应时间的动力学跟踪，测定其核磁共振氢谱结果如图3所示，10分钟后化合物6的甲基峰消失，并产生一组对应的属于化合物11的甲基峰； 24小时后化合物11的甲基峰消失，并产生一组对应的属于化合物12的甲基峰。

[0028] 测试例3将化合物6配制成10.0 mM的氯仿标准溶液，再将毛笔置于此标准溶液中10分钟，进一步用毛笔在滤纸上涂写NH2NH2后用吹风机吹干。将制好的样品置于水合肼上方，然后对其进行荧光颜色随蒸发时间的跟踪，在365 nm紫外灯照射下通过手机拍照记录可视化颜色的变化，结果如图4所示，当化合物6置于肼蒸汽上1分钟后，在365 nm紫外光照下图案变为橘黄色。再经过十分钟后，在365 nm紫外光照下图案变为白色。再经过30分钟后，在365 nm紫外光照下图案变为蓝色。

[0029] 测试例4将3 mg的化合物6置于研钵中，然后加入1当量水合肼进行研磨，研磨10分钟后通过手机拍照记录可视化颜色的变化，并将固体置于固体荧光测试仪下记录其荧光光谱的变化，结果如图中的a所示，在加入水合肼研磨10分钟后，在365 nm紫外光照下固体呈橘黄色。
在化合物6中加入水合肼后进行研磨并测定不同时间的荧光光谱，结果如图5中的b加入水合肼研磨10分钟后，在其荧光光谱600 nm左右处出现新的发射峰。在加入水合肼研磨1小时后，在荧光光谱中其发射峰发生蓝移，在365 nm紫外光照下固体呈蓝色，并伴随荧光强度减弱。在此基础之上，再加入9当量水合肼进行研磨，研磨10分钟后在365 nm紫外灯照射下通过手机拍照记录可视化颜色的变化，并再将固体置于固体荧光测试仪下记录其荧光光谱的变化。其中通过激发光谱的测试，确定二者均通过370 nm的光进行激发来测试发射光谱。

[0030] 测试例5以化合物6为例，进一步研究了可视化荧光探针6在检测实际样品中肼的功效，将大米置于不同浓度的肼（1 mM和10 mM）中浸泡30分钟，然后过滤去除溶液，进一步通过吹风机吹干大米得到被肼污染的大米。再将化合物6的溶液分别喷洒到被不同浓度肼污染的大米上，在365 nm紫外灯照射下通过手机拍照记录可视化颜色的变化，结果如图6所示，被肼污染的大米在喷洒化合物6溶液后，在 365 nm 紫外灯下表现出明显的荧光信号，并且对不同肼含量的大米表现出不同的可视化颜色（从橘黄色到蓝色）。相比之下，被肼污染的大米或化合物6溶液在紫外灯照射下未观察到任何变化。因此，荧光探针6可以有效检测食品样品中的肼。

[0031] 以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。