基于久洛尼定的铝离子荧光探针的合成与性能

设计合成了基于久洛尼定的酰腙荧光探针JNPH，并使用核磁共振波谱(NMR)和高分辨质谱(HRMS)表征了JNPH的结构。采用荧光发射光谱研究了在DMSO/Tris-HCl(7∶3, V∶V)缓冲体系中探针JNPH对金属离子的识别能力。结果表明，在DMSO缓冲液中探针JNPH对Al³⁺显示出选择性荧光增强识别，且具有良好的识别灵敏性。Job曲线显示探针JNPH与Al³⁺结合的化学计量比为1∶1。探针JNPH对Al³⁺的识别不受大多数金属离子的干扰，检测Al³⁺的线性范围为0～80μmol/L，检出限为0.38μmol/L。探针JNPH具有快速响应识别Al³⁺的能力，响应时间为60 s。利用1H-NMR研究了探针JNPH对Al³⁺的识别机理，并结合Job曲线推测了探针JNPH与Al³⁺的作用模式。     

一种吡啶-水杨醛类席夫碱的合成及对Zn2+的特异性识别

通过席夫碱反应将2-氨基4-甲基吡啶与4-(二乙氨基)水杨醛结合,设计并合成出一种新型的荧光探针L,该探针能特异性识别Zn²⁺。通过质谱、¹H NMR以及¹³C NMR表征其结构,并利用荧光光谱、紫外-可见吸收光谱研究了探针L在CH₃OH-H₂O(V:V=8:2,Tris-HCl缓冲液,pH=7.4)中对各种离子的选择识别能力。实验结果显示,向探针L中加入Zn2+之后,溶液从无荧光变成蓝色荧光,且457 nm处出现一发射峰。Job’s plot工作曲线结果和密度泛函理论(DFT)计算表明探针L与Zn2+结合计量比为1:1。荧光滴定结果表明探针L对Zn2+的检测极限可低至2.7×10^-8 mol·L^-1,结合常数为1.32×10⁴ L·mol^-1,pH应用范围4.0～10.0。对真实水样中的Zn2+进行检测,平均回收率大于98%,RSD小于1.61%,表明探针L能够检测真实水样中的Zn2+。     

检测汞离子的比色-荧光双通道探针的设计合成及应用

以7-羟基吩恶嗪酮(试卤灵)为荧光团、硫代甲酸苯酯为汞离子(Hg²⁺)识别基团,经一步简单有机合成反应,制备了比色-荧光双通道探针NMP。采用核磁共振氢谱(¹H NMR)、核磁共振碳谱(¹³C NMR)和高分辨率质谱(HRMS)表征了探针结构,利用吸收光谱和荧光发射光谱测试了探针对Hg²⁺的选择性和灵敏度。光谱测试结果表明,探针对Hg²⁺具有较好的选择性和检测灵敏度,检出限(3σ)为17 nmol/L。反应溶液由淡黄色变为紫红色,可对溶液中Hg²⁺进行比色检测,并可用于实际水样中Hg²⁺的检测。采用CCK-8法测试了探针的细胞毒性,结果表明,在探针浓度低于10μmol/L时,细胞存活率高于90%。共聚焦荧光显微成像结果表明,探针具有较好的细胞通透性,可对细胞内Hg²⁺进行荧光成像。     

高选择性快速识别汞(Ⅱ)离子的磺酰腙型探针的合成及在吸附中的应用

以苯磺酰肼和1-芘甲醛为原料,设计合成了一种结构简单的可快速识别汞(Ⅱ)离子(Hg²⁺)的磺酰腙型荧光探针(Z)-N’-(芘-1-基亚甲基)苯磺酰腙(BSB),并通过氢核磁共振波谱仪(¹H NMR)对其结构进行了表征。BSB对Hg²⁺展示出高选择性、专一性和快速响应性,检测限为2.07×10^-7mol/L,响应时间仅需15 s。通过job’s曲线,¹H NMR滴定实验和高分辨率质谱(HRMS)对响应机理进行了探究,并且BSB可以检测不同水样中的Hg²⁺。有趣的是,将BSB和聚丙烯酰胺(PAM)相掺杂制备出了对Hg²⁺具有高去除性能的新型高分子材料(PAM-BSB),去除率达到99.63%,并通过扫描电子显微镜(SEM)对PAM-BSB吸附前后的微观形貌进行了观察。     

咔唑-N，S-杂冠醚类荧光探针的合成及其检测Ag+性质

以双(2?氯乙基)氨基甲酸叔丁酯、2,2?(乙烷?1,2?二丁基(氧基))二乙硫醇和N?乙基咔唑为起始原料,设计、合成了一种含有杂冠醚基团的新型荧光探针分子L,其结构经¹H NMR、¹³C NMR及高分辨质谱进行了表征。随后利用荧光光谱在水/乙醇溶剂(4∶1,V/V)中研究了探针L对Ag⁺的选择性识别。研究结果表明,探针L与Ag⁺以1∶1的比例配位。通过计算得到配位常数K_a为2.01×10⁵ L·mol^-1,检测限为4.13μmol·L^-1。通过实验证明,该探针分子可应用于河流等环境水样中Ag⁺的检测。     

基于苯并吲哚的荧光探针对Al3+的识别及应用

设计合成了一种结构简单且基于苯并吲哚衍生物的荧光探针(H),通过紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和荧光发射光谱研究了荧光探针H对金属阳离子的识别性能。 结果表明,在乙醇(EtOH)和4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)缓冲液(pH=7.4) (体积比为1:1)的混合溶液体系中,荧光探针H对Al³⁺有专一性识别且不受其它金属阳离子干扰。 探针H与Al³⁺的配合比为1:1,配合常数K_a为0.52×10² mol/L,检测限为1.75 μmol/L。 探针通过荧光发射光谱对水样及食品中的Al³⁺进行了定量检测,具有一定实际应用价值。     

可视化荧光分子探针合成及对食品中Al3+的检测

基于5,5′-亚甲基双水杨醛和3-氯-2-肼基吡啶,合成了一种双席夫碱荧光探针L,并进行了结构表征。在DMF溶液中,探针可实现对Al³⁺的“turn-on”可视化检测,并表现出较高的灵敏性和选择性。荧光滴定实验中,Al³⁺浓度在50～300μmol·L^-1内,与荧光强度呈良好线性关系,计算出检测限为9.4×10^-7 mol·L^-1。Job’s plot曲线及高分辨质谱数据表明,探针与Al³⁺结合化学剂量比为2∶1。将该探针应用于市售粉丝Al³⁺检测中,加标回收率94.4～101.1%,相对标准偏差为3.08%,得到较好实验效果。     

基于1,8-萘酰亚胺的Ag+荧光探针的合成及应用

通过N-丁基-4,5-二氨基-1,8-萘酰亚胺与2-噻吩甲醛缩合,构建了一种基于分子内电荷转移(ICT)的荧光探针NAPH-1(6-氨基-2-丁基-7-((噻吩-2-基亚甲基)氨基)-1H-苯并[de]异喹啉-1,3(2H-二酮)),其结构经¹H NMR、¹³C NMR、HRMS和元素分析确证。探究了该探针对Ag⁺选择性、荧光滴定、淬灭常数、检测限等性能。研究结果表明,NAPH-1对Ag⁺呈现出荧光淬灭效应,猝灭常数为2.96×10⁵L·mol^-1。值得关注的是,NAPH-1表现出对Ag⁺较好的选择性和响应性,检测限为0.32μmol·L^-1。水样中测定结果表明,NAPH-1可以作为一种潜在的Ag⁺检测工具。     

一种含1,2,3-三氮唑席夫碱的Al3+荧光探针及其应用

本文设计合成了5-苯基-2-苯基-1,2,3-三唑-1-4-酰肼(PP),将其与水杨醛反应,构建了一种席夫碱荧光探针(PPS)。荧光光谱及紫外光谱测定表明,PPS能够高选择性和强抗干扰性地检测乙醇溶液中的Al³⁺,检出限为8.28 nmol/L;在紫外光下可发生明显的溶剂变色效应,在含水量大于60%的有机溶剂中存在聚集诱导发光(AIE)效应,质谱、工作曲线、核磁滴定及理论计算结果均证明,PPS和Al³⁺可以络合比1∶1进行反应,生成平面结构的化合物。该探针具有低的细胞毒性且成功用于HeLa细胞的显色成像,有望被开发利用为具有AIE聚集效应的发光材料及生物体内测定Al³⁺的荧光探针。     

Cr3+比色荧光探针的合成及细胞成像应用

以2,3,3-三甲基-3H-苯并[e]吲哚和对二甲氨基苯甲醛为原料, 乙醇作溶剂, 在酸性催化条件下, 通过一步反应合成了比色荧光探针B. 在EtOH/HEPES(pH=7.4)体积比为9∶1的混合体系中, 向探针B溶液中加入Cr ³⁺后, 溶液颜色由淡黄色变为紫红色, 说明探针B可以对Cr ³⁺进行裸眼识别. 紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱分析表明, 探针B对Cr ³⁺的选择性好、 灵敏度高且对EDTA有良好的接力识别. 探针B对Cr ³⁺的结合常数K_a=0.28×10 ² mol/L, 检出限为1.90×10 ^-8 mol/L, 该检出限低于世界卫生组织(WHO)规定的饮用水中Cr ³⁺的最大含量(9.60×10 ^-8 mol/L). 利用荧光发射光谱对实际水样中Cr ³⁺的浓度进行了定量检测. 探针B也可应用于对活细胞中Cr ³⁺的检测, 具有较好的应用前景和实用价值.     

高选择性快速检测Hg2+的磺酰腙型探针的合成及其在吸附和HeLa细胞中的应用

以苯磺酰肼和4-二苯胺基苯甲醛为原料,通过缩合反应设计和合成了一种新型磺酰腙汞离子(Hg²⁺)探针N’-(4-(二苯氨基)亚苄基)苯磺酰腙(S1).在二甲基亚砜(DMSO)/H₂O(V∶V=7∶3,pH=7)溶液体系中,S1对Hg²⁺展示出快速响应、高选择和高荧光灵敏性.通过¹H NMR和HRMS探究了可能的机理.聚丙烯酰胺(PAM)掺杂S1(PAMS)对Hg²⁺有高的吸附性能,其去除率达到99.99%,并且在紫外灯下通过肉眼很容易区分.通过扫描电子显微镜(SEM)观察了PAMS吸附前后的微观形貌.此外,S1具有优异的生物相容性,可以极好地检测HeLa细胞中的Hg²⁺.     

新型喹喔啉-三苯胺衍生物的合成及其对Fe3+的识别性能

以4,4-二溴苯偶酰为原料,经过两步反应得到一种新的喹喔啉-三苯胺衍生物4',4''-（6-溴喹喔啉-2,3-二基）双（N,N-二苯基-[1,1'-联苯] -4-胺）（TP1）。通过¹H NMR、¹³C NMR和HR-MS对其结构进行了表征,并利用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱研究了衍生物对Fe³⁺的识别性能。光谱测试结果表明：衍生物溶液与Fe³⁺作用后,296nm处的吸光度出现明显变化,说明TP1能选择性识别Fe³⁺;当Fe³⁺浓度为4～200μmol/L时,TP1吸光度与Fe³⁺浓度呈现良好的线性回归关系(R²=0.9977)。      

新型芳基修饰的尿苷型荧光探针的合成及其性能

4-氟苯乙酮经二氧化硒氧化得到4-氟苯甲酰甲酸(1); 1与盐酸氨基脲在碱性条件下经环合反应制得5-(4-氟苯基)-6-氮杂嘧啶(2); 2与1-乙酰氧基-2,3,5-三苯甲酰氧基-1-β-D-呋喃核糖在无水乙腈中反应得2′,3′,5′-三苯甲酰氧基-5-(4-氟苯基)-6-氮杂尿苷(3); 3在甲醇中水解合成了一种新型荧光核苷探针--5-(4-氟苯基)-6-氮杂尿苷(4),其结构经¹H NMR, ¹³C NMR和MS(ESI)表征。并研究了4的性能。结果表明：4在水中的量子产率高达0.81,对极性变化敏感;4可选择性识别Pd²⁺,在5.0×10^-7~5.0×10^-6 mol·L^-1能定量检测Pd²⁺。     

基于席夫碱的四种Zn2+荧光探针的合成及其性能

以乙二胺与水杨醛及其衍生物为原料,构建了4种席夫碱Zn²⁺荧光探针,其结构均由¹H NMR、¹³C NMR和IR进行了表征。光谱分析实验结果表明,相比于其他探针,探针L2对Zn²⁺具有更好的选择性和灵敏度,检出限为92.15 nmol·L^-1。在0～30μmol·L^-1的浓度范围内,探针L2的荧光强度与Zn²⁺浓度可呈良好的线性关系,在紫外灯下可用肉眼观察到明显颜色变化。通过Job曲线、核磁滴定实验、密度泛函理论计算和L2-Zn²⁺配合物单晶结构对识别机理进行了研究,结果表明探针L2与Zn²⁺以物质的量之比1∶1配位。此外,探针L2还可用于检测实际水样中的Zn²⁺。     

含2,6-吡啶酰亚胺单元Schiff碱大环合成及其对铬(Ⅲ)离子的识别研究

将前体二醛2,2-二[5′-(2′-甲酰呋喃基)]丙烷与与前体二胺N,N′-(3-胺基苯基)-2,6-二甲酰亚胺吡啶进行缩合反应得到了较高产率的[1+1]型Schiff碱大环L。通过¹H NMR、MS和FT-IR对其结构进行了表征,并通过X-射线单晶衍射技术测定了大环L的晶体结构。采用UV-Vis吸收光谱对大环L与系列金属离子的键合作用进行了考察,结果表明,大环L对Cr³⁺有明显的识别作用。利用摩尔比法和Job法确定了大环L与Cr³⁺的配位比为1∶1,并得到大环L与Cr³⁺作用的键合平衡常数K_a为6.55×10⁴ L·mol^-1。     

N,N-二甲基吡啶苯甲醛缩对二甲氨基苯甲酰腙的合成及对Cu2+的选择性识别

设计合成了可用于识别铜离子的化合物N,N-二甲基吡啶苯甲醛缩对二甲氨基苯甲酰腙(1), 通过¹H NMR, ¹³C NMR和MS等对其结构进行了表征; 采用荧光光谱和吸收光谱法研究了化合物1与金属离子间的相互作用. 结果表明, 化合物1对Cu²⁺ 呈现良好的选择性, Cu²⁺ 的加入使化合物1的荧光强度增强12.5倍, 加入其它金属离子如Fe³⁺, Zn²⁺, Pb²⁺, Hg²⁺, Cd²⁺, Co²⁺, Ni²⁺, Li⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺ 和 Ag⁺, 仅引起化合物1荧光强度的微降. 采用双倒数线性回归拟合法计算可知, 化合物1与Cu²⁺ 形成了1: 1型强发光配合物, 结合常数为2.0×10⁷ L/mol.     

羟基螺吡喃探针可视化检测果酸类化妆品的pH值

基于螺吡喃酸致变色性质制备了一种用于可视化检测果酸类化妆品pH值的探针。通常,螺吡喃分子的水溶性较差,未经修饰的螺吡喃难以应用于含水体系的测定。本研究通过在螺吡喃上修饰羟基基团调控探针的pK_a值从而改善其水溶性,拓宽其使用范围,并基于此制备了对H⁺具有识别能力的探针。采用核磁共振氢谱(¹H NMR)、核磁共振碳谱(¹³C NMR)、红外光谱(IR spectra)和高分辨质谱(HRMS)对研制的多羟基螺吡喃(SP-OH)探针进行了表征,考察了探针浓度、含水量及其它阳离子对吸光度的影响。紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱显示,H⁺浓度(pH值)与探针在420和560 nm处的吸光度的比值呈线性关系,标准曲线方程为A_{420 nm}/A_{560 nm}=-55.66pH+276.83 (R²=0.996),线性范围为pH 3.0～5.0。通过¹H NMR、分子轨道能级计算验证了探针在酸性溶液下自发地快速...     

香豆素类肼荧光探针的合成及应用

以4-三氟甲基-7-羟基香豆素为荧光母体,4-溴丁酰基为识别基团,合成了一种基于分子内电荷转移机制的肼荧光探针XS-1,其结构经核磁共振氢谱(¹H NMR),核磁共振碳谱(¹³C NMR)和高分辨质谱(HRMS)确证,通过荧光发射光谱研究了探针对肼的响应性能。结果表明,在磷酸盐缓冲液(10 mmol,pH7.4)中,探针XS-1能通过荧光增强作用识别肼,并具有很好的选择性和抗干扰能力,检出限为0.11μmol/L。探针XS-1具有斯托克斯位移大(144 nm)、线性范围宽(0～400μmol/L)、合成简便以及能在水相中检测肼等优点,并已成功用于实际水样中肼的定量检测。     

新型2-吡啶苄基胺类罗丹明基活性小分子探针的合成

以罗丹明B和乙二胺为原料,通过缩合反应制得罗丹明酰乙二胺(1, Rhb);然后以无水THF作溶剂,化合物1与三聚氯嗪发生亲核取代反应,得到罗丹明酰乙二胺-三聚氯嗪化合物(2, Rhbc);最后在氮气氛围下,化合物2与N,N-二甲基吡啶胺反应合成了目标产物双(2 吡啶苄基) 胺罗丹明基小分子探针(3, Rhbd),其结构经¹H NMR、 IR、 HR-MS和元素分析表征。该探针可以识别Fe³⁺,检出限为30 nM。     

新型吲嗪三联吡啶的合成及其荧光性能

以醋酸钯为催化剂,三环己基膦为配体,碳酸铯为碱,甲苯为溶剂,4-溴-三联吡啶和2-甲酸甲酯-吲嗪经Heck偶联反应合成了一个新型的吲嗪三联吡啶(3),其结构经¹H NMR, ¹³C NMR和HR-MS表征。并研究了3的荧光性能。结果表明：溶剂极性增加,3的荧光强度降低,最大发射波长红移;Cu²⁺可完全淬灭3的荧光;3的Cu²⁺, Cd²⁺, Zn²⁺配合物对部分氨基酸有荧光响应。