Synthesis,characterization, fluorescence imaging,and cytotoxicity studies of a uracil‐based azo derivative and its metal complexes

A uracil‐based heterocyclic azo derivative was prepared by coupling diazotized 5‐aminouracil with 2‐naphthol. This ligand, viz., 1‐(2,4‐dioxopyrimidine‐5‐yl)‐azo‐naphth‐2‐ol (HNAP), was used as a precursor for the synthesis of a series of complexes with manganese(II), cobalt(II), nickel(II), copper(II), and zinc(II) ions. Various physicochemical measurements UV–Visible, Infrared (IR), ¹H NMR, ¹³C Nuclear Magnetic Resonance (NMR), and electron spin resonance (ESR) spectral studies were employed to characterize the ligand and the metal complexes. The ligand showed good selectivity toward Mn²⁺ over the other metal ions with a detection limit of 1.36 μM. This probe was used for the confocal fluorescence imaging of Mn²⁺ ions in Michigan Cancer Foundation‐7 (MCF‐7) cells. The ligand and the metal complexes were tested for their cytotoxicity on the MCF‐7 cell line. It was observed that complexation of HNAP with the metal ions exhibited a promising cytotoxicity.     

DNA-二维纳米片层材料传感平台的构建及其应用

DNA-二维纳米片层材料传感平台结合DNA分子特异性识别能力与二维纳米片层材料优越的物理、化学特性,已成为化学/生物传感器领域重要的研究方向之一.鉴于二维纳米片层材料领域的快速发展,首先介绍了DNA-二维纳米片层材料传感平台的构筑机理,随后重点综述了该传感平台在化学、生物目标物分析检测中的应用研究,并对该类传感平台的应用前景做了展望.     

光致发光与荧光传感 ——光化学基本原理的应用

在物理化学课程教学中融入科学前沿实例可以帮助学生掌握基本原理、提高学习兴趣。光化学是物理化学课程中的重要学习内容,但该部分内容因为涉及到激发态的能量衰减过程而抽象难懂。如果在学习这部分知识时,将该部分原理在指导荧光传感探针设计和研究作用机理方面的应用作为知识灵活运用的实例引入,则对理解和掌握所学内容大有裨益。教学时可通过对荧光传感探针的结构及作用机制、各种光物理过程对荧光发射的影响,以及基于荧光传感原理的科研成果的介绍,使学生体会到物理化学的基本原理在科学前沿中的实际应用。     

基于二维MOFs构建MicroRNA荧光传感器的综合分析化学实验及"赛学结合、三位一体评价"的教学模式设计

本综合性实验将二维金属有机框架(2D MOFs)和MicroRNA (miRNA)分析等前沿研究领域引入化学(材料)本科和研究生实验教学中。主要包括2DMOFs材料的合成及表征、基于2DMOFs的荧光核酸探针构建以及将探针用于miRNA荧光分析等,共10个学时。所需掌握的实验技能包含溶剂热法、离心分散和外标法等基本材料合成和分析化学操作以及荧光、红外、X射线粉末衍射等材料表征和分析方法。我们在实验中实施了一种新型的"赛学结合、三位一体评价"教学模式。在该模式中,学生分组开展团队作业、实验和汇报,不仅要记录实验现象和结果,还需对实验过程录像并总结做成PPT。各组间通过"PPT答辩、实验报告和录像"等进行比赛,三位一体决出成绩。学生在实验中不仅学习了大量实验技能,提高了动手能力,拓展了学术视野;而且通过比赛和教学相结合,激发了你追我赶的学习热情,培养了团队合作精神,调动了学习的主观能动性。该实验和教学模式也适合推广至其他综合化学实验教学中。     

共沉淀法制备的CuGa2O4及其气敏性能

采用共沉淀法制备了CuGa_2O_4粉体,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等对CuGa_2O_4粉体进行了表征。研究了热处理温度和pH对CuGa_2O_4粉体气敏性能的影响,实验结果表明热处理温度为800℃,pH=6.00(热处理4h)条件下制备出的CuGa_2O_4粉体,在室温下(18±2)℃对三甲胺(TMA)具有较好的气敏选择性和较高灵敏度,对1 000μL·L~(-1)的TMA的灵敏度达到310.1,响应和恢复时间分别约为590和80 s,对1μL·L~(-1)的TMA的灵敏度可达到1.3。     

溶剂热法制备石墨烯/SnO2及其气敏性

采用溶剂热法制备了石墨烯/SnO_2(G/SnO_2)纳米材料,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)等对G/SnO_2进行了表征,研究了石墨烯的量和溶剂热温度对该纳米材料气敏性能的影响。实验结果表明,石墨烯可以调节SnO_2晶体的生长:当石墨烯上清液的量为1 mL、热处理温度为160℃时,制备的G/SnO_2纳米材料在室温下对氨气具有较好的气敏选择性和较高的灵敏度;且当气体体积浓度为1 000μL·L~(-1)时,对NH3的灵敏度为266.4,检出限达到了0.01μL·L~(-1)。     

一个对2,4,6-三硝基苯酚和Fe3+离子具有双重荧光传感行为的层状镉(Ⅱ)-有机配位聚合物

通过水热法合成了一个由三连接的2,3-喹啉二甲酸桥联扭曲的Cd²⁺八面体形成的二维层状配位聚合物[Cd（QDA）]_n（1）。该配合物发射出较强的蓝色荧光并具有很高的热稳定性和化学稳定性。更为重要的是,该配合物在乙醇分散体系中可快速识别痕量的2,4,6-三硝基苯酚和Fe³⁺离子,其对2,4,6-三硝基苯酚的淬灭常数（K_sv）和检测限（LOD）分别为6.61×10⁴ L·mol^-1和0.83 μmol·L^-1,对Fe³⁺离子的淬灭常数和检测限分别为1.74×10⁴ L·mol^-1和2.70 μmol·L^-1。     

基于水分散纳米无定形水杨酸甲酯铽配合物的三价铬离子高灵敏荧光传感器

为扩大稀土荧光配合物的应用范围,满足水溶液中微量铬的高灵敏高选择性探测要求,制备了一种基于水分散纳米无定形水杨酸甲酯铽配合物(A-MS-Tb)的高灵敏三价铬离子荧光传感器。结果表明:在水溶液中直接反应合成的配合物A-MS-Tb为无定形的纳米沉淀,其粒子尺度在50～100 nm之间,具有与报道的配合物晶体类似的组成。该配合物在494、549、591和625 nm处呈现出强的荧光发射,归属于铽离子的5D4→7FJ(J=6,5,4,3)能级跃迁。A-MS-Tb与晶体配合物的显著差别在于其在水中的悬浮稳定性和荧光稳定性更好,这对于其作为荧光材料和离子传感器非常重要。尤其突出的是,当将三价铬离子加入到它的水悬浮溶液中后,会减弱配体与铽离子之间的配位作用,导致其绿色荧光被淬灭。据此,构建了一种高灵敏测定溶液中铬离子浓度的荧光探针,并对其分析的选择性、灵敏度和抗干扰能力进行了评价。     

两个基于Cd(Ⅱ)金属有机骨架化合物在金属离子和有机分子发光传感中的应用

合成了2个镉（Ⅱ）金属有机骨架化合物{[Cd（L）（fma）]·0.5H₂O}_n（1）和{[Cd（L）_0.5（sdb）]·DMF}_n（2）（L=E,E-2,5-二己氧基-1,4-双（2-乙烯-吡啶基）苯,H₂fma=延胡酸,H₂sdb=4,4''-磺酰基二苯甲酸）,研究了它们在金属离子和有机分子的发光传感中的应用。结果表明,Fe³⁺对配位聚合物1和2的发光强度有明显的猝灭作用。此外,聚合物1和2还对水杨醛具有明显的猝灭能力。     

基于双(苯并咪唑)桥联配体构筑的三个配位聚合物的合成、晶体结构及荧光识别性能

利用双(苯并咪唑)桥联配体1,4-双(2-苯并咪唑基)苯(bbib)和4,4′-双(2-苯并咪唑基)联苯(bbibp)与过渡金属盐在水热条件下反应,合成了3种新型的一维配位聚合物,{[Mn(bbib)(H_2O)_4](H_2BTC)·2H_2O}_n(1),[Zn(bbib)Cl_2]_n(2)和[Zn(bbibp)Cl_2]_n(3),并通过元素分析、红外光谱、粉末X射线衍射分析、单晶X射线衍射等对其结构进行了表征。结构分析表明,配合物1中的O-H…O氢键以及配合物2和3中的C-H…Cl氢键在上述配合物的三维超分子结构的构筑过程中起着重要的作用。在考虑配合物强氢键作用的基础上,配合物1的超分子结构可以简化为(4,6)-连接的{42·58·64·7}{42·64}网络,配合物2可以看做是一个5-连接的{43·67}骨架,配合物3可以简化成6-连接(48·67)-msw网络结构。此外,荧光识别性能研究表明配合物2和3可以实现对水相中Fe~(3+)离子的高灵敏性和高选择性识别。