降冰片烯荧光三唑化合物的合成及其金属离子识别

通过点击反应合成了一种以降冰片烯为骨架含蒽荧光团环状双三唑化合物1及其非环对应物2,并研究了其对金属离子荧光识别能力.在CH_3CN-H_2O(V∶V=90∶10)溶液中,受体分子1仅对Hg~(2+)有很好的荧光淬灭响应.有意思的是,非环受体2对Zn~(2+),Hg~(2+)与Cu~(2+)都有荧光识别响应,其中滴加Zn~(2+)使受体2荧光增强,而滴加Hg~(2+)与Cu~(2+)则导致其荧光淬灭.同时对受体分子与金属离子的结合模式通过1H NMR滴定及密度泛函理论(DFT)计算进行了探讨.     

基于T-T碱基错配的荧光传感器特异性检测汞离子

在本文中,我们研制了一种基于T-T碱基错配特异性键合汞离子的荧光传感器用于汞离子的检测。该传感器由两条分别标记了荧光基团（F）和淬灭基团（Q）的DNA探针组成,并且含有两对用于结合汞离子的T-T错配碱基。当汞离子存在时,两条探针之间形成T-Hg2+-T结构,作用力增强,从而拉近了荧光基团与淬灭基团之间的距离,发生能量转移,使荧光信号在一定程度上被淬灭。在优化的条件下,我们使用该传感器对汞离子进行检测,动力学响应范围为50nM到1000nM,线性相关方程为y= 5281.13 - 1650.56 lg[Hg2+] ( R2 = 0.985),检测下限为79nM。此外,我们还考察了该传感器的选择性,当用其它干扰离子（浓度都为1.0µM）代替待测离子进行实验时,没有发生明显的荧光淬灭,说明该传感器具有较高的选择性。该传感器的构建为汞离子的检测提供了一条快速、简便的新途径。     

双氰基二苯代乙烯型双光子荧光汞离子探针

分别以双氰基二苯代乙烯(DCS)和双[2-(2-羟乙基硫基)乙基]氨(HSA)为双光子荧光团和汞离子受体,合成了双光子荧光汞离子探针(DHg),并对其结构进行了分析.实验结果表明,DHg在甲苯、乙腈和水中的荧光量子产率(Φ)分别为0.78,0.42和0.20,对汞离子的络合常数通过单、双光子荧光滴定分别拟合为lg K=5.47±0.02和lg K=5.34±0.02.DHg在水溶液中对汞离子具有优良的选择性和高的灵敏性,可用于中性环境中汞离子的检测.DHg的双光子吸收截面(δTPA)在水溶液中高达840 GM,可用于细胞中汞离子的检测与成像.     

铜离子配位调控的TICT荧光化合物的双重荧光发射

设计合成了2个分子内扭转电荷转移(TICT)荧光体(1和2),铜离子的配位作用可开关其双重荧光发射。2在乙腈/水溶液(1∶1,V/V)中的双重荧光发射随着铜离子的加入以类似电子转移机制"开-关"形式猝灭,而1在铜离子与其计量比为1之内的乙腈/水溶液(1∶1,V/V)中,其双重荧光发射随着铜离子的加入逐渐猝灭;在计量比之后其长波长的TICT荧光发射随着铜离子的加入逐渐增强。即1的TICT荧光发射以"开-关-开"的机制被铜离子诱导。同时还获得了铜离子与1形成的配合物的晶体结构以及配合物的荧光性质。1H NMR波谱滴定实验表明荧光体的电荷转移程度是影响TICT发射的主要因素,1是一个新的且其TICT发射可以被铜离子调制为"开-关-开"的TICT荧光体。     

铜离子配位调控的TICT荧光化合物的双重荧光发射（英文）

设计合成了2个分子内扭转电荷转移(TICT)荧光体(1和2),铜离子的配位作用可开关其双重荧光发射。2在乙腈/水溶液(1∶1,V/V)中的双重荧光发射随着铜离子的加入以类似电子转移机制"开-关"形式猝灭,而1在铜离子与其计量比为1之内的乙腈/水溶液(1∶1,V/V)中,其双重荧光发射随着铜离子的加入逐渐猝灭;在计量比之后其长波长的TICT荧光发射随着铜离子的加入逐渐增强。即1的TICT荧光发射以"开-关-开"的机制被铜离子诱导。同时还获得了铜离子与1形成的配合物的晶体结构以及配合物的荧光性质。1H NMR波谱滴定实验表明荧光体的电荷转移程度是影响TICT发射的主要因素,1是一个新的且其TICT发射可以被铜离子调制为"开-关-开"的TICT荧光体。     

芳基吡啶类Fe3+荧光探针的合成与分析应用

设计合成了两种新型的以2-苯基苯并噻唑为荧光团、N-(2-吡啶甲基)胺为识别基团的铁离子荧光分子探针2-(4-N-2-吡啶甲胺基)苯基-1,3-苯并噻唑(A1)和2-(4-N,N双2-吡啶甲胺基)苯基-1,3-苯并噻唑(A2),化合物结构用UV,IR,1HNMR和13CNMR进行了表征,并考察了探针的荧光特性.结果表明荧光分子探针A2在CH3 CH2OH/H-12O(1∶1,V/V)溶液中,能从常见的金属离子中以95％的荧光淬灭率选择性地识别铁离子,对Fe3+线性响应范围在0.15～1.3 μ mol/L之间,且检出限达10 nmol/L.     

新型经由三氮唑连接的含芘基团的杯[4]芳烃：对锌离子的比率荧光识别及其在组合逻辑门中的应用

通过“click”反应合成了两个新的由三氮唑连接的含芘的杯[4]芳烃。 化合物1含有两个芘单元,对Zn2+表现出比率荧光响应,且对Cu2+, Hg2+ 和 Pb2+表现出选择性的荧光淬灭;而化合物2只含一个芘单元,对铜离子有显著的荧光淬灭,对汞离子有中等程度的荧光淬灭。利用化合物1对锌离子和铜离子不同的荧光响应,设计了INH和NOR逻辑门。     

汞离子荧光、比色传感器

基于主客体识别的汞离子比色、荧光传感器由于使用方法简单、灵敏度高、不需要昂贵仪器等优势,受到了越来越多的关注。本文综述了近年来汞离子比色和荧光传感器的研究进展。本文根据作用机理将汞离子比色、荧光传感器分成三类,即通过特殊反应识别汞离子的传感器,通过配位作用识别汞离子的传感器以及基于纳米材料的汞离子传感器。其中通过特殊反应识别的传感器根据具体反应类型又可分成汞离子诱导的罗丹明上的内酰胺环开环型、汞离子与含硫(硒)的受体发生脱硫(硒)反应使受体氧化或关环型、汞离子与受体发生加汞化反应型和汞离子使受体发生汞离子催化的化学反应型这四类。本文对这些类型的汞离子传感器从设计原理、识别性能和机理等方面进行了介绍,并展望了该领域的研究方向。     

含巴比妥结构荧光探针的合成及其应用研究

汞离子污染已经严重危害生态环境和人类健康,发展具有高选择性、高灵敏度且能应用于水性环境中汞离子的检测探针具有重要的研究意义.以水杨醛为原料,设计、合成一种含有巴比妥结构单元的激发态分子内质子转移(ESIPT)型荧光探针;机理研究预测汞离子与探针形成了一种类似于"(胸腺嘧啶)T-Hg-T"的结构,从而可以高选择性地识别汞离子,并且在4～20μmol·L~(-1)之间,探针的荧光强度与汞离子浓度呈现非常好的线性关系.     

N-(2-羟基-1-萘甲酰胺基)-N'-苯基硫脲的合成及对汞离子的识别

设计合成了用于识别汞离子的ICT荧光传感分子N-(2-羟基-1-萘甲酰胺基)-N’-苯基硫脲(1),通过红外光谱、核磁共振谱和质谱表征了其结构。利用其荧光性质研究了该物质对几种重金属离子的识别性质,初步探讨了其结合模式。实验表明:在50%水-乙腈介质中主体分子1表现出对Hg2+良好的选择性,其结合比为1∶2。     

基于喹啉衍生物的汞离子选择性荧光传感分子的合成与应用

合成一种新型开-关(ON-OFF)型汞离子荧光传感分子triquinolin-8-yl benzene-1,3,5-tri-carboxylate（TQBTC）。 采用FT-IR、元素分析、¹H NMR测试技术对其结构进行了表征。 在对其荧光性质的研究中发现,TQBTC的乙腈-水溶液在253.0 nm波长辐射激发下于616.0 nm处发射强荧光,且对汞离子络合有较好的选择性。 TQBTC与Hg(Ⅱ)可形成1∶3型络合物,同时使荧光线性猝灭,TQBTC可作为Hg(Ⅱ)的荧光传感分子。 建立了一种测定Hg(Ⅱ)的灵敏分析方法。 Hg(Ⅱ)浓度在0~30 μmol/L的范围内与TQBTC的荧光猝灭呈线性关系,方法检出限为0.838 μmol/L。 方法应用于实际样品中Hg(Ⅱ)的检测,获得满意结果。     

乙醇/Tris-水中Cu(Ⅱ)对SDS和DNA增强[Ru(bpy)2(dppz)]2+光致发光的调控

应用荧光光谱、荧光显微镜和伏安法研究了乙醇/水体系中Cu(Ⅱ)对十二烷基硫酸钠(SDS)和鱼精DNA增强[Ru(bpy)2(dppz)]2+(bpy=2,2′-联吡啶,dppz=邻联二吡啶[3,2-a:2′,3′-c]吩嗪)光致发光的调控。结果表明,在乙醇/三羟甲基氨基甲烷(Tris)-水(V乙醇∶VTris=1∶5)体系中,DNA和阴离子表面活性剂SDS均能增强[Ru(bpy)2(dppz)]2+的光致发光,其与[Ru(bpy)2(dppz)]2+间的键合常数分别为5.5×105和4.2×102L.mol-1;Cu(Ⅱ)离子能通过DNA和SDS介导的光诱导电子转移淬灭乙醇/水溶液中[Ru(bpy)2(dppz)]2+的光致发光,DNA介导的Stern-Volmer淬灭常数为2.0×105L.mol-1,远远大于SDS介导的淬灭常数(9.0×103L.mol-1)。此外,结合SDS、DNA和Cu(Ⅱ)对[Ru(bpy)2(dppz)]2+在铟锡氧化物(ITO)电极上发生的氧化还原反应的影响,进一步探讨了乙醇/Tris-水中Cu(Ⅱ)对SDS和DNA增强[Ru(bpy)2(dppz)]2+光致发光的调控机理。该研究有助于更好地理解DNA嵌入剂的发光和淬灭机制,为生物分子光开关的构建提供新思路。     

荧光素与紫精、咔唑分子内的光致电子转移反应

合成了以-(CH_2)_4连接的荧光素、紫精、咔唑二元及三元化合物,运用吸收光谱,荧光光谱及荧光寿命研究了荧光素-咔唑、紫精-荧光素、紫精-荧光素-咔唑等二元、三元化合物分子内的光致相互作用,结果表明:分子内紫精对荧光素荧光的淬灭主要通过形成不发荧光的络合物,荧光淬灭的效率φ_Q为0.97,荧光寿命淬灭的效率φ_(ET)为0,不发荧光络合物的淬灭的效率φ_C为0.97.咔唑对荧光素荧光的淬灭则以动态的光致电子转移过程为主,荧光淬灭的效率φ_Q为0.63,荧光寿命淬灭的效率φ_(ET)也为0.63,不发荧光络合物的淬灭效率φ_C为0.在三元化合物内紫精-荧光素和荧光素-咔唑对光致相互作用是一种竞争过程,以荧光素-咔唑对间的动态电子转移反应为主,φ_Q为0.97,φ_(ET)为0.65,不发荧光络合物的淬灭效率φ_C为0.32.从反应自由能变化的角度对此进行了讨论.     

呋喃甲醛缩对硝基苯胺与汞离子的荧光猝灭反应及其应用

合成了呋喃甲醛缩对硝基苯胺(FFNA)荧光试剂,在pH 9.06的四硼酸钠缓冲溶液中,该试剂与汞离子以1∶1的物质的量比形成络合物,使得FFNA的荧光猝灭,据此建立了测定汞离子的荧光光谱法。激发波长和发射波长分别为235,330nm时,体系的荧光强度改变(ΔI_F)与汞离子的浓度在4.0×10~(-8)~1.1×10~(-7) mol·L~(-1)内呈线性关系,检出限(3s/k)为2.24×10~(-8) mol·L~(-1)。该方法用于化妆品中微量汞的测定,结果与原子吸收光谱法相一致,加标回收率在99.0%~99.5%之间,测定值的相对标准偏差(n=6)在3.1%~3.5%之间。     

罗丹明6G酰肼Hg~(2+)荧光探针及细胞成像应用

合成了罗丹明6G酰肼并研究了各种金属离子对其吸收光谱和荧光光谱的影响,结果表明,罗丹明6G酰肼是一种高选择性汞离子荧光探针。在乙醇/4-羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲溶液(pH=7.2,体积比1∶1)中,罗丹明6G酰肼本身无荧光,加入汞离子使其在554 nm产生强发射,发出明亮的黄绿色荧光。其他常见金属离子,包括重金属离子和过渡金属离子,对汞离子引起的荧光增强无影响。罗丹明6G酰肼还被用于活细胞中汞离子的检测。另外,汞离子能使罗丹明6G酰肼在530 nm产生强吸收,溶液由无色变为粉红色。     

含联苯-1,3,4-噁二唑V形有机荧光化合物的合成和性能研究

本文设计并成功地合成了一系列以二甲基硅为中心，联苯基取代的1,3,4-噁二唑为荧光团的V形对称分子.所有目标产物均通过核磁共振(NMR)、红外光谱(IR)和基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)等进行了表征，较为详细地对这些化合物的光物理性质进行了研究.实验结果表明，目标分子的V形结构能够有效的减弱聚集态下分子间π-π堆积，从而限制了聚集诱导淬灭现象(ACQ)的发生.更为重要的是该系列化合物不仅可以在溶液中发射强的蓝色荧光，而且在固态和薄膜中同样能发射强的蓝色荧光.此外，目标化合物还表现出优异的热稳定性，分解温度全都高于350℃.从以上所得到的结果可以看出所合成的荧光化合物是有希望的蓝光材料.     

基于脱硫反应的硫脲基罗丹明B 汞离子荧光化学剂量计的合成及分子氢键的影响

基于汞离子促进硫羰基脱硫的不可逆反应, 合成了两种分别含有丙烯酰基酰肼基硫脲基团和丙烯基酰肼基硫脲基团的罗丹明B 荧光探针(RhBHA 和RhBCH), 用以高选择性、高灵敏度检测水溶液中的Hg²⁺离子. 通过荧光发射光谱和可见光下颜色变化研究了硫羰基所处的化学环境对汞离子促进的脱硫反应的影响. 研究结果表明, 引入罗丹明B荧光生色团后, 分子的“开环-闭环”转换过程与分子内氢键作用没有相互影响, 分子内氢键加速了汞离子的脱硫反应,伴随“开环-闭环”转换过程的颜色变化通过肉眼即可观察到. 此外, 还研究了分子间氢键作用对脱硫反应速率的影响.通过加入汞离子后荧光强度随时间变化的跟踪发现, 若溶剂与RhBHA 形成分子间氢键作用, 会使汞离子诱导的脱硫反应有所迟缓. 这种分子间的氢键作用, 对能促进快速脱硫反应的分子内氢键作用产生影响.     

水杨醛-4-甲氧基苯甲酰腙识别锌离子的研究

设计合成了荧光传感分子水杨醛-4-甲氧基苯甲酰腙(SAMB),通过IR、1HNMR和元素分析确证了其结构,利用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱考察了其对不同阳离子的识别作用。结果表明,SAMB的荧光发射对锌离子表现出高选择性响应,且形成1∶1型配合物。乙醇中锌离子的加入导致SAMB的荧光增强328倍,而其他过渡金属离子只引起SAMB的荧光的略微增强。初步探讨了受体分子与锌离子的结合模式与荧光增强机理。     

三发色基团体系分子内激基复合物形成的环境效应

芳香烃的荧光可以被电子给体如叔胺化合物淬灭,这一现象早为人们所熟知.随着芳烃分子荧光的淬灭出现一个向红移无结构的新荧光峰,它被认为是激发态芳香烃分子A与电子给体D相互作用形成的激基复合物(exciplex)DA所发射的荧光.将两个、三个或更多个发色基团用非共轭链连接起来,受光激发后则可以形成分子内激基复合物.通过这些体系我们可以研究电子给体和电子受体相互作用的机制,研究在复杂的氧化、还原体系(如光合作用)     

四取代酞菁化合物的合成和光谱性质

以3(4)-硝基邻苯二腈为起始原料经过两步反应合成了α(β)-四苯氧基酞菁.通过谱学方法和元素分析表征了其结构,研究了中心离子和取代基位置对酞菁吸收波长、发射波长和荧光强度的影响.结果表明,取代位置对最大吸收波长、最大发射波长和荧光强度的影响较大,而中心离子对荧光强度的影响较大,可降低荧光强度甚至淬灭荧光.