基于间苯二甲醛缩氨基硫脲识别Fe3+的荧光探针

本文利用间苯二甲醛和N-(萘-1-基)肼甲硫代酰胺合成了一种简单高效的荧光探针W,通过~1H-NMR、~(13)C-NMR、HRMS表征了其结构。探针W在436nm处有最大发射峰,在EtOH∶Tris=5∶5体系中,向探针W中加入金属阳离子,在加入Fe~(3+)时有明显的荧光猝灭现象,而加入其它离子则无明显变化。对10μmol·L~(-1)的受体进行滴定实验,计算得检测限值为7.499×10~(-5 )M,具有良好的抗干扰能力,pH适用范围为4～12,通过测试得W与Fe~(3+)以1∶2结合,结合常数Ka=5.397×10~5。     

基于羟苯基苯并咪唑的Zn2+比率荧光探针

通过羰基将两分子2-(4-氨基-2-羟苯基)苯并咪唑(4-AHBI)连接,合成了结构高度对称的新化合物N,N′-二-[3-羟基-4-(2-苯并咪唑)苯基]脲(C27H20N6O3,1),测试了不同溶剂条件下1的紫外吸收和荧光发射光谱,研究了1对Zn2+的选择性识别作用。结果表明,随着溶剂极性的增大,1的紫外吸收峰发生蓝移,激发态分子内质子转移(ESIPT)荧光发射峰明显增强。与4-AHBI相比,1在乙腈溶液中的紫外吸收强度增强约3.5倍,最大吸收峰红移8 nm,荧光发射增强8倍多。1在乙腈溶液中的Zn2+荧光响应行为表明1与Zn2+的结合将导致1在445 nm处的荧光强度不断降低,而在395 nm处出现的新峰的荧光强度不断增强,具有比率荧光探针的特点,而且检测范围较宽,可达1×10-6-1×10-2 mol.L-1。     

一种苯并咪唑衍生物的合成及对Mg2+的识别研究

本文利用2-氨基苯并咪唑和5-溴水杨醛反应制得一种具有聚集荧光增强性质的探针L。探针L可以在DMSO体系下对镁离子具有很好的识别效果,并且探针L随着水含量的升高荧光强度在逐渐增强,在水含量达到90%表现出明显的荧光增强现象且发射波长发生明显的红移,在495nm处出现最强发射峰,检测限达到3.49×10^-5 M,能够有效地检测Mg²⁺,同时探针L的AIE性质具有了成为发光材料的潜能。     

含均二苯乙烯荧光探针的合成及其对金属离子的识别研究

通过Wittig-Horner反应合成了两个含有均二苯乙烯发色团, 一端为N,N-双(2-乙酰氧乙基)氨基受体, 另一端分别为N,N-二甲氨基(DMDE)或N,N-二苯氨基(DPDE)的荧光探针分子. 进行了NMR和MS表征. 测试了加入不同金属离子时探针分子的吸收和荧光光谱变化. 加入Ag+和Zn2+, DMDE在420 nm处出现强的荧光峰, 在600 nm的荧光峰先增强后减弱, 认为发生了分子间的荧光共振能量转移. 而DPDE在加入Ag+和Zn2+, 420 nm处无荧光发射, 600 nm处的荧光红移并减弱.     

香豆素席夫碱的Zn~(2+)识别研究

本文采用5-氯水杨醛与3-氨基-7-羟基香豆素反应,合成了一种新型的香豆素席夫碱化合物3-[(5-氯-2-羟基-苯亚甲基)-氨基]-7-羟基香豆素(CHB),并采用核磁共振谱、红外光谱和元素分析对合成产物进行了表征。在CHB的DMF溶液中加入Zn~(2+)后,溶液颜色由无色迅速变为橙黄色,紫外-可见吸收光谱最大吸收峰从380nm红移至480nm,而且该分子探针在580nm处的荧光强度显著增强,可通过肉眼观察到其在365nm紫外灯下发出的荧光,而其它离子加入后荧光变化微弱或没有变化,表明该分子探针对Zn~(2+)的选择性较高。吸收光谱的变化表明CHB与Zn~(2+)形成了新的配合物,采用Benesi-Hilderbrand方程计算出两者之间以1∶1配位。     

高灵敏度席夫碱镁离子荧光探针的合成及识别性能研究

以对氨基苯甲酰肼为连接基团,分别通过氨基和酰肼基团引入丹磺酰氯和2-羟基-1-萘醛,制备了新型席夫碱(Schiff's base)类荧光探针TZ,实现了对镁离子(Mg~(2+))的高灵敏度识别。利用电喷雾质谱、紫外光谱、荧光光谱等研究了荧光探针TZ对Mg~(2+)的识别作用与机理。紫外光谱表明,单纯探针TZ在386.5 nm出现了萘醛的特征吸收峰;当探针TZ与Mg~(2+)结合后,在411 nm处出现新的吸收峰,等吸收点为400 nm。荧光光谱表明,探针TZ与Mg~(2+)结合后激发波长红移到400 nm,在发射波长468 nm处荧光强度增强10倍,量子产率为0.57。当向TZ中加入其它金属离子(Li~+、Na~+、K~+、Zn~(2+)、Ca~(2+)、Mn~(2+)、Cd~(2+)、Pb~(2+)、Ag~+等)时,荧光强度并未发生明显变化,表明TZ对Mg~(2+)具有较高的选择性。通过ESI-MS滴定和Job's plot曲线确定了TZ与Mg~(2+)的配位模式为1∶1的关系,检出限可达0.13μmol/L。     

近红外Cu2+比率荧光探针合成及其细胞成像

基于罗丹明染料和菁染料衍生物,设计合成了一种新型近红外比率Cu~(2+)荧光探针(RCy7)。通过核磁共振和质谱对其结构进行了表征。详细研究了该荧光探针对Cu~(2+)的光学识别性能。在体积比为1∶1的乙腈/Tris-HCl(20 mmol/L,pH=7.2)缓冲溶液中,探针RCy7显蓝色且在722 nm波长处有较强的荧光发射峰,随着Cu~(2+)的加入,探针在722 nm波长处的最大发射峰蓝移到577 nm,溶液颜色也从蓝色变为粉红色。该探针对Cu~(2+)的识别具有高选择性,而且可在较宽的pH(5.5～11.3)范围内实现对Cu~(2+)的检测。Cu~(2+)的浓度在0～1.0×10~(-5) mol/L范围内与探针的荧光强度比值(I_(577)/I_(722))呈良好的线性关系,相关系数R~2=0.9928,检出限为1.09×10~(-8) mol/L。此外,探针RCy7具有良好的细胞膜透性,被成功地用于活HeLa细胞中Cu~(2+)的荧光成像。     

对Zn2+及S2-连续响应的罗丹明B酰肼类荧光探针的研究

该文采用简单的两步反应合成了一种新型N-(2-羟基-5-氯苯)基罗丹明B酰肼(HCPRH)分子探针,并对其进行了结构表征及荧光性能研究。结果显示,在含HCPRH分子探针的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中加入Zn~(2+),会使其荧光显著增强,可在365 nm紫外灯下肉眼观察到体系颜色迅速由无色变为亮黄色,表明该分子探针可用于Zn~(2+)的快速、灵敏和裸眼识别,且其对Zn~(2+)具有良好的识别选择性,其它金属离子几乎不干扰HCPRH探针对Zn~(2+)的响应。采用Benesi-Hildebrand方程计算得HCPRH分子探针与Zn~(2+)之间形成了稳定的配合物,以Job?s法确定两者之间摩尔比为1∶1。根据荧光滴定的实验结果,发现HCPRH分子探针在512 nm处荧光发射峰强度变化值与Zn~(2+)浓度在10～250μmol/L之间呈良好的线性关系,对Zn~(2+)的检出限达3.6μmol/L,可用于其微量检测。另外,实验研究还表明该分子HCPRH探针可成功用于对Zn~(2+)与S~(2-)的连续荧光响应。     

基于1,8-萘酰亚胺与罗丹明B间荧光共振能量转移的高选择性Hg2+比率荧光探针

以罗丹明B与1,8-萘二甲酰亚胺反应合成了1个高选择性Hg²⁺比率荧光探针(RN). 在甲醇/乙腈/4-羟基哌嗪乙磺酸缓冲溶液(pH=7.2, 体积比8:1:1)中, RN对Hg²⁺具有比色和比率荧光双重响应. 加入Hg²⁺后, RN的紫外-可见光谱在约556 nm处产生强吸收, 溶液由浅绿色变为橙色, 其它金属离子对RN的紫外-可见光谱几乎无影响. 无Hg²⁺存在时, RN的荧光光谱在540 nm处出现萘二甲酰亚胺荧光团的特征峰; 加入Hg²⁺后, 540 nm处的发射带逐渐消失, 同时在580 nm附近产生强荧光, 荧光颜色从绿色变为橙色. 这归因于从萘酰亚胺到开环罗丹明B的荧光共振能量转移(FRET), 探针RN对Hg²⁺的比率荧光响应具有高选择性, 不受其它共存金属离子的干扰.     

基于间苯二甲酰腙的荧光探针的合成及其接力识别Al3+和焦磷酸根

设计合成了一种基于2-羟基-1-萘甲醛和间苯二甲酰肼的简单高效的荧光探针L,其结构通过~1H NMR、~(13)C NMR和HRMS进行表征。在乙醇-水(1∶1)的体系中,L能够高选择性识别铝离子,表现出明显的荧光增强,并具有较低的检测限(5. 924×10~(-6)mol/L),二者结合比为1∶2。此外,原位生成的配合物L-2Al~(3+)可接力识别焦磷酸根(PPi),具有良好的选择性和灵敏度,检测限可达4. 756×10~(-5)mol/L。该荧光探针具有潜在的应用价值。     

三联吡啶修饰的新型苯并二噻吩电子给-受体分子的合成及性能研究

以4,8-二酮苯并［1,2-b：4,5-b′］二噻吩为原料,合成了两种新型的2,2′ ∶6′,2″-三联吡啶修饰的苯并二噻吩电子给-受体结构分子(M1和M2),其结构经¹H NMR, ¹³C NMR, IR和元素分析表征。用UV-Vis, FL, TGA和CV研究了M1和M2的性能。结果表明：M1和M2均具有良好的热稳定性,热分解温度(T₅)分别为335 ℃和430 ℃。由于电子给-受体结构的存在,M1和M2均表现出明显的分子内电荷转移跃迁(ICT),其最大吸收峰分别为446 nm和468 nm,荧光发射峰分别为517 nm和552 nm;起始还原电位分别为-0.57 eV和-0.62 eV,起始氧化电位分别为0.69 eV和0.87 eV。     

汞离子的高灵敏度裸眼识别和荧光传感探针

设计合成了一种以耐尔蓝为母体的Hg2+光学探针分子1-苯甲酰-3-{2-[9-(乙氨基)-10-甲基-9H-苯并[α]苯酚-5-胺基]乙基}硫脲盐酸盐(NBET). 在pH=7.4的Tris-HCl缓冲液中, 探针分子最大吸收波长为640 nm, 此时溶液为淡蓝色; 加入汞离子可以诱导探针分子在640 nm处的吸收降低, 并在556 nm处产生新的吸收峰, 溶液变为浅紫色, 而其它金属离子的加入未引起显著变化, 基于此可对水溶液中的痕量Hg2+进行裸眼识别. 荧光光谱显示, 汞离子可以特异性地猝灭探针分子在660 nm处的荧光发射. 该探针分子的灵敏度、选择性及荧光量子产率高, 激发/发射波长长, 可以实现水溶液中0.005 μmol/L Hg2+的荧光检测.     

基于芳基炔醛共轭延伸的1,8-萘酰亚胺的高选择性比色和荧光氰离子探针

以N-丁基-4-溴-6-硝基-1,8-萘酰亚胺与邻炔基苯甲醛经Sonogashira偶联反应合成了1个高选择性的氰根离子荧光探针4.在乙腈溶液中,探针4对氰根离子具有比色和荧光双重响应.加入氰根离子后,探针4的紫外-可见光谱在540 nm处产生新吸收峰,溶液由无色变成浅紫色,其他阴离子对探针4的紫外-可见光谱几乎无影响.无CN-存在时,探针4的荧光光谱在484 nm附近产生强荧光,加入CN-后,484 nm处的发射带逐渐消失,同时在600 nm附近产生一组新峰,荧光颜色从浅绿色变成浅棕色.这归因于CN-对不饱和醛基进行加成,进而通过共轭炔基影响萘酰亚胺荧光团上的电荷转移.同时,探针4在乙腈/水(体积比9∶1)混合体系对阴离子的干扰实验进行了详细的研究.     

一种具有聚集荧光增强性质苯并咪唑化合物的合成及其对Zn2+的识别

利用5-甲基水杨醛和2-氨基苯并咪唑合成了一种结构简单的席夫碱荧光探针L,通过氢谱和碳谱表征了其结构。在乙醇-水混合溶液中对其进行了聚集荧光性能的测试,结果表明在混合体系下,随着水含量的升高探针L的荧光强度逐渐增强,表明探针L具有AIE性质。在乙醇体系中,L对锌离子具有高选择性识别,表现出明显的荧光增强,检测限可达到4.11×10~(-6 )M,表明了探针L对锌离子的检测有较高的灵敏度。     

2-(5-碘-2-吡啶偶氮)-5-二甲氨基苯胺的合成及其与铑(Ⅲ)的高灵敏显色反应的研究

合成了新显色剂2-(5-碘-2-吡啶偶氮)-5-二甲氨基苯胺(5-I-PADMA),并研究了其与铑(Ⅲ)的显色反应。结果表明,在pH4.0~6.2的乙酸-乙酸钠缓冲介质中,铑(Ⅲ)与5-I-PADMA可形成稳定的1∶2配合物,该配合物呈现2个吸收峰,分别位于557、597 nm处。配合物形成后,以适量HClO4(0.24~5.57 mol.L-1)酸化,可转变为另一种具有较高吸收特性的质子化形体,其吸收峰分别红移至564、613 nm处。表观摩尔吸光系数达ε613=1.86×105L.mol-1.cm-1,铑的质量浓度在0~0.56 mg.L-1范围内符合比尔定律。该法是目前测定痕量铑的高灵敏显色体系之一,且具有良好的选择性。所建立的方法操作简单,应用于催化剂中微量铑的测定,结果满意。     

超支化聚(酰胺-酯)溶液中的5,10,15,20-四(4-羟基苯基)卟啉聚集行为的研究

采用紫外可见光谱、荧光光谱研究5,10,15,20-四(4-羟基苯基)卟啉(THPP)在超支化聚(酰胺-酯)(HBP)溶液中聚集行为的变化. 结果表明: 中性溶液中, 随HBP浓度升高, 卟啉Soret带最大吸收峰从434 nm蓝移至425 nm, 且吸收峰强度逐渐增强, 出现卟啉的精细结构, 表明HBP有效破坏了THPP的J-型聚集体; 酸性介质中, 质子化H₄THPP^2＋的Soret吸收带位于447 nm, 加入HBP后蓝移至424 nm处, 表明游离碱卟啉(H₂THPP)的出现, 说明THPP在HBP酸性介质中呈现平衡状态: H₂THPP H₄THPP^2＋; 在碱性介质中, THPP上四个酚羟基变成氧负离子, 亲水性增强, 聚合物HBP的加入, 吸收和荧光强度逐渐增强.     

一种香豆素类荧光探针的合成及其性能研究

本文设计合成了一种基于香豆素的荧光探针L,通过氢谱、质谱对其结构进行表征。该探针在DMSO/H_2O(体积比9∶1)体系中对Co~(2+)和Ni~(2+)具有较好的选择性和灵敏度。Co~(2+)和Ni~(2+)的加入使得探针L的荧光发射发生猝灭,其他金属离子未对探针的荧光产生明显的影响。探针L与Co~(2+)和Ni~(2+)的配位比均为1∶2,其对Co~(2+)和Ni~(2+)的检出限分别为1.002×10~(-7)和9.78×10~(-6) mol/L,结合常数分别是1.06×10~6和9.84×10~5 L·mol~(-1)。     

8-羟基喹啉衍生物对某些阴离子的双重光谱响应

本文以5-甲酰基-8-羟基喹啉(5M8Q)作为阴离子识别探针,通过紫外、荧光等光谱仪考察其对阴离子识别作用。实验显示:在乙腈溶液中5M8Q对F-、CH3COO-和H2PO4-等阴离子有灵敏的识别作用:F-、CH3COO-和H2PO4-可诱导5M8Q吸收光谱红移,吸收峰位置由322nm红移至400nm。当F-、CH3COO-和H2PO4-浓度为5M8Q两倍当量时,5M8Q荧光显著增强且分别增强至103、60和13倍。结果表明:5M8Q对F-、CH3COO-和H2PO4-有灵敏的双重光谱响应,并且表现出荧光增强型识别性质。     

双臂罗丹明类荧光探针应用于Hg~(2+)的识别

合成了一种基于罗丹明衍生物的荧光探针F1,用于识别Hg~(2+)。当在乙腈(1+1)溶液中加入1倍当量(10μmol·L~(-1))的Hg~(2+)时,探针F1在波长561nm处出现明显的吸收峰,其荧光强度(λ_(ex)=550nm,λ_(em)=580nm)增加7.5倍,溶液由无色变为粉红色,这是由于Hg~(2+)和罗丹明螺内酰胺螯合引发开环所致。其他常见的金属离子对探针F1识别Hg~(2+)不产生干扰。在较宽的酸度范围内,Hg~(2+)浓度在0.2~8μmol·L~(-1)内与荧光强度呈线性关系,检出限(3σ/s)为0.15μmol·L~(-1)。     

(PtI6-2RDG)n缔合纳米微粒体系的共振散射、荧光猝灭和减色效应研究

在0.02mol/L HCl介质中，罗丹明6G（RDG）分别在530nm和550nm处有一个吸收峰和荧光峰，PtI6^2-与RDG^ 主要通过静电引力形成疏水性的PtI6-2RDG缔合物分子。PtI6-2RDG分子间存在较强的分子和和疏水作用力而生成（PtI6-2RDG)n缔合纳米微粒，其粒径为40nm，在400nm、470nm和590nm产生3个共振散射，其中400nm和590nm处的2个峰为其特征共振散射峰，550nm荧光峰和530nm吸收峰的降低是由于纳米微粒形成后，只有裹露在（PtI6-2RDG)n纳米微粒界面的RDG荧光分子才能吸收激发光子跃迁到激发态，进而返回基态产生荧光，而体体相的RDG荧光分子无法与激发光作用产生荧光，即与激发光作用的RDG分子数大为降低。当该纳米微粒体系加入乙醇后，由于乙醇致使（PtI6-2RDG)n纳米微粒分解为PtI6-2RDG分子，体系的红紫色和共振散射峰消失，吸收峰和荧光峰恢复，研究结果表明，红紫色（PtI6-2RDG)n纳米微粒的形成是其共振散射增强、荧光猝灭、减色效应和产生特征共振散射峰的根本原因。