一种大斯托克斯位移的红光发射荧光探针选择性检测次氯酸

设计、合成了一种基于巴比妥酸衍生物的具有 D-π-A结构的光学探针 3。该探针能够作为一种高度灵敏和选择性的次氯酸指示剂, 快速实现对次氯酸的比色和荧光信号(开-关)的双响应(约 15 s)。推测的响应机制是 ClO^-与 C=C之间发生了亲电加成和氧化裂解反应, 导致探针的 D-π-A 结构遭到破坏, 从而阻断了其分子内电荷转移(intramolecular charge transfer, ICT)进程。探针只需一步即可合成, 同时具有红光发射(628 nm)和较大的斯托克斯位移(158 nm), 检测限(limit of detection, LOD)低至14 nmol·L^-1。此外, 探针还表现出低细胞毒性, 并成功应用于活细胞成像。     

花菁染料负载的聚合物纳米材料用于次氯酸可视化检测的研究

次氯酸(HClO)作为强氧化剂被广泛应用于日常生活中,研究对HClO浓度的便捷监测方法具有重要意义。针对HClO的可视化探针存在水溶性较差和易被光漂白的问题,本工作利用次氯酸根(ClO-)可破坏花菁染料的共轭结构这一特性,设计合成了一种花菁染料Cy7负载的聚苯乙烯纳米球(PS-Cy7),并研究了其与次氯酸的响应行为。实验结果表明,PS-Cy7具有良好的单分散性,粒径约为78nm;相比于花菁染料Cy7,PS-Cy7具有更好的水溶性和光稳定性,并且对次氯酸具有专一性的响应,其最低检测限为0.22μmol/L,实现了对HClO的可视化检测,有望用于日常生活中的HClO监测。     

基于香豆素的比率型次氯酸荧光探针

次氯酸(HCl O)是生物体内重要的活性氧(ROS)之一,在人类免疫功能系统中扮演着重要的角色,有助于对入侵细菌和病原体进行破坏。本文设计并合成了基于香豆素为母体单元的比率型次氯酸荧光探针。研究结果表明,该探针对次氯酸识别显示出较高的选择性,检测线低至12 mol/L,荧光响应可在5 s内迅速完成,并伴随着溶液颜色由无色转变为黄绿色。其它常见的阴离子及氧化型物质对次氯酸检测均无干扰。此外,高分辨率质谱、荧光光谱和紫外可见光谱变化共同证实了该探针对次氯酸的检测机制为次氯酸对探针氧化水解。     

氯水的漂白作用原理探究

首先,通过对氯水体系中存在的化学过程进行全面深入地综合分析,旨在厘清氯水是由多种分子﹑多种离子和多种自由基组成的复杂的氧化还原系统;其次,通过设计6个实验对氯水在不同条件下的漂白作用进行科学探究,并对实验结果给予科学合理的解释;最后,科学地归纳出氯水的漂白作用是一个多种成分协同作用的过程,影响因素很多,但“主角”仍是次氯酸,并对其漂白作用的化学原理给予科学阐释。     

（CH3）2S与HOCl分子间的卤键和氢键相互作用

在DFT-B3LYP/6-311＋＋G＊＊水平上分别求得（CH3）2S…ClOH卤键复合物和（CH3）2S…HOCl氢键复合物势能面上的稳定构型.频率分析表明,与单体HOCl相比,在两种复合物中,10Cl—11O和12H—11O键伸缩振动频率发生显著的红移.经MP2/6-311＋＋G＊＊水平计算的含基组重叠误差（BSSE）校正的气相中相互作用能分别为-11.69和-24.16kJ·mol^-1.自然键轨道理论（NBO）分析表明,在（CH3）2S…ClOH卤键复合物中,引起10Cl—11O键变长的因素包括两种电荷转移：（i）孤对电子LP（1S）1→σ＊（10Cl—11O）;（ii）孤对电子LP（1S）2→σ＊（10Cl—11O）,其中孤对电子LP（1S）2→σ＊（10Cl—11O）转移占主要作用,总的结果是使σ＊（10Cl—11O）的自然布居数增加0.14035e,同时11O原子的再杂化使其与10Cl成键时s成分增加,即具有与电荷转移作用同样的“拉长效应”;在（CH3）2S…HOCl氢键复合物中也存在类似的电荷转移,但是11O原子的再杂化不同于前者.自然键共振理论（NRT）进行键序分析表明,在卤键复合物和氢键复合物中,10Cl—11O和12H—11O键的键序都减小.通过分子中原子理论（AIM）分析了复合物中卤键和氢键的电子密度拓扑性质.     

HOCl…HCOCl复合物的结构和电子性质

在DFT-B3LYP/6-311++G**水平上求得HOCl+HCOCl复合物势能面上的四种稳定构型(S1, S2, S3和S4). 其中, 在复合物S1和S3中, HOCl单体的5H原子作为质子供体, 与HCOCl单体中作为质子受体的1O原子相互作用, 形成红移氢键复合物; 在复合物S4中, HOCl单体的7Cl原子作为质子供体, 与HCOCl单体中作为质子受体的1O原子相互作用, 形成红移卤键复合物; 而在复合物S2中, 同时存在2C—3H…6O蓝移氢键和4Cl…5O相互作用. 在MP2/6-311++G**水平上计算的单体间的相互作用能考虑了基组重叠误差(BSSE)和零点振动能(ZPVE)校正, 其值在-5.05与-14.76 kJ·mol-1之间. 采用自然键轨道理论(NBO)对两种单体间相互作用的本质进行了考查, 并通过分子中原子理论(AIM)分析了复合物中氢键和卤键键鞍点处的电子密度拓扑性质.     

3-羟基邻苯二甲酰亚胺全水溶性次氯酸荧光探针及其应用

利用二甲基硫代氨基甲酸酯对次氯酸(HOCl)的特异性和吡啶盐的水溶性,以4-羟基异苯并呋喃-1,3-二酮作为原料,设计合成了一种检测HOCl的全水溶性激发态分子内质子转移(ESIPT)荧光探针.由于二甲氨基硫代甲酸酯对羟基的保护,探针分子内的ESIPT作用被阻碍,自身无荧光;当加入HOCl时,HOCl氧化二甲氨基硫代甲...     

可视化检测次氯酸的苯并咪唑类 荧光增强型探针

合成了一种新型的苯并咪唑类荧光增强型探针2-{[4-(1H-苯并咪唑-2-基)苯亚甲基]氨基}-3-氨基马来腈(ZY12), 用光谱方法研究了其对次氯酸的识别作用. 实验结果表明, ZY12对ClO ^-表现出较高的选择性和灵敏度, 且响应快速, 抗干扰能力强; 将ClO ^-加入到ZY12溶液中后, 反应体系的荧光强度随ClO ^-浓度的增加而逐渐增强, 并伴随着荧光颜色由微蓝色到亮蓝色的变化, 可实现对ClO ^-的可视化检测; 在1.8×10 ^-6~3.4×10 ^-5 mol/L浓度范围内, ZY12能够定量检测ClO ^-, 检测限为2.8×10 ^-7 mol/L; ZY12可应用于不同水样中ClO ^-的检测, 并能对HeLa活细胞中的ClO ^-进行荧光成像.