选择性响应Cu~(2+)、Ag~+及阴离子的菲咯啉-水杨醛荧光探针

在乙酸酐中用2,9-二甲基-1,10-菲咯啉与水杨醛缩合反应得到2,2′-(1E,1′E)-2,2′-(1,10-菲咯啉-2,9-二基)双(乙烯-2,1-二基)双(2,1-亚苯基)二乙酸酯(探针1);再将其进一步水解得到2,2′-(1E,1′E)-2,2′-(1,10-菲咯啉-2,9-二基)双(乙烯-2,1-二基)二苯酚(探针2)。经1H NMR、13C NMR、IR、MS表征,探针化合物为大共轭结构,发光性能良好。两种探针分别表现出对Cu2+、Ag+不同的荧光猝灭作用,探针2还能识别阴离子F-和AcO-,具有双功能离子检测性能。光谱滴定、等温滴定量热及质谱等测定了配合物组成、作用常数及热力学参数,探针与金属离子的配合为放热反应,作用比为2∶1。     

1,10-邻菲咯啉衍生物的合成及其晶体结构

以1,10-邻菲咯啉为原料,经氧化反应合成了1,10-邻菲咯啉-5,6-二酮(1);1与对氟苯甲醛反应合成了2-苯基(4-氟)-咪唑[4,5]-1,10-邻啡咯啉(2).1和2的结构经1H NMR,MS和X-射线单晶衍射表征.1为正交晶系,Pna21空间群,晶胞参数为:a=14.329 0(4)(A),b=12.370 0(3)(A),c=6.395 6(16)(A),α=90°,β=90°,γ=90°,V=1 133.5(5)(A)~3,Z=14,Dc=2.521 g·cm~(-3),μ=12.430 mm~(-1),F(000)=789,最终偏离因子R=0.039 8,wR=0.114 7.2为单斜晶系,P21/n,空间群晶胞参数为:a=9.810 0(4)(A),b=10.951 0(4)(A),c=17.3670(7)(A),α=90.000°,β=99.042(5)°,γ=90.000°,V=1 842.5(12)(A)~3,Z=4,Dc=1.292 g·cm~(-3),μ=0.095mm~(-1),F(000)=732,最终偏离因子R=0.091 2,wR=0.334 9.     

4，6-二甲基-2-巯基嘧啶乙酸·邻菲咯啉双核铜配合物的合成及晶体结构

合成了标题化合物[Cu2（phen）2（C8H9N2O2S）（H2O）（OH）]·（ClO4）2,用元素分析和X射线单晶衍射法对其进行了表征和结构分析．该化合物为单斜晶系,空间群：P2（1）．晶胞参数a=8．2295（7）nm,b=18．0274（15）nm,c=24．5459（19）nm,β=96．240（2）°,V=3620．0（5）nm^2,Z=4,Dc=1．686g／cm^3,Mr=918．64,F（000）=1864,μ（Mo—Kα）=1．452mm^-1,R1=0．1091,ωR2=0．1380．两个铜原子通过来自羟基的氧、水分子和4,6-二甲基-2-巯基嘧啶乙酸根桥连．2个铜原子的配位环境基本相同,都具有5配位扭曲的四方锥构型,Cu…Cu之间的距离为0．30189（8）nm．     

3-{2-([5,6]-咪唑-1,10-邻菲咯啉)]}-3′-甲酸-2,2’-联吡啶的合成和晶体结构

以1,10-邻菲咯啉为原料,经三步反应生成了标题化合物,化合物经1H NMR,MS和X-射线单晶衍射表征.结果表明,化合物晶体为单斜晶系,空间群,P21/c,a=1.24828(16)nm,b=1.18534(15)nm,c=1.37542(16)nm,α=90.00°,β=109.268(4)°,γ=90.00°,V=1.9211(4)nm3,Z=4,Mr=418.41,Dc=1.440g.cm-3,μ=0.097mm-1,F(000)=856,R1=0.0633,wR2=0.1803.CCDC:728109.     

高氯酸铕、铽-二苯亚砜-1，10菲咯啉配合物的合成及荧光性质研究

同时合成了高氯酸铕、铽.二苯亚砜-1,10菲咯啉三元配合物和高氯酸铕、铽-1,10菲咯啉二元配合物。以配合物进行了元素分析,摩尔电导。确定了配合物的组成分别为:[RE(DPSO)](phen)3(ClO4)2)ClO4·nH2O(n=1,3,DPSO为二苯亚砜,phen为1,10菲咯啉)和RE(phen)4(ClO4)3。红外光谱研究表明:DP-SO以氧原子与稀土离子配位;phen以氮原子与稀土离子配位;三元配合物中ClO4-中两个与稀土离子配位,二元配合物中三个ClO4-均与稀土离子配位。对比研究了两类配合物的发光性能,溶解性能及稳定性能。研究结果表明:第二配体DPSO的加入,大大改善了配合物的发光性能,可分别使铕、铽的发光强度提高2和8倍。同时大大改善了配合物的溶解性能及稳定性能。     

2-吡唑啉-9-芳基邻菲咯啉镍配合物催化芳基卤化物和格氏试剂偶联反应的研究

4个基于2-吡唑啉-9-芳基邻菲咯啉（L¹-L⁴）镍配合物[NiCl₂L]（1-4）被开发用于芳基卤化物和格氏试剂偶联反应的研究,表现出良好的催化活性.对配合物（4）的结构进行了x-单晶衍射表征,分析发现中心金属镍为五配位的四方锥构型利于C-C偶联反应.讨论了配体空间位阻及反应条件对该偶联反应活性的影响,发现邻菲咯啉的9位位阻对催化活性影响更明显.     

4，6-二甲基-2-巯基嘧啶乙酸·邻菲咯啉双核铜配合物的合成及晶体结构

合成了标题化合物[Cu2（phen）2（C8H9N2O2S）（H2O）（OH）]·（ClO4）2,用元素分析和X射线单晶衍射法对其进行了表征和结构分析．该化合物为单斜晶系,空间群：P2（1）．晶胞参数a=8．2295（7）nm,b=18．0274（15）nm,c=24．5459（19）nm,β=96．240（2）°,V=3620．0（5）nm^2,Z=4,Dc=1．686g／cm^3,Mr=918．64,F（000）=1864,μ（Mo—Kα）=1．452mm^-1,R1=0．1091,ωR2=0．1380．两个铜原子通过来自羟基的氧、水分子和4,6-二甲基-2-巯基嘧啶乙酸根桥连．2个铜原子的配位环境基本相同,都具有5配位扭曲的四方锥构型,Cu…Cu之间的距离为0．30189（8）nm．     

一种吡啶三唑修饰的香豆素类荧光探针对Cu2+的选择性识别

成功设计且合成了一个基于吡啶三唑修饰的香豆素席夫碱荧光探针CPTH。分别利用¹H NMR、¹³C NMR、FT-IR和LC/MS对其进行了表征。CPTH在溶液中发射出强烈的黄色荧光并对铜离子表现出快速、优良的选择响应性。同时,CPTH的灵敏度较高,其检出限低至2 μmol·L^-1。     

2,9-二甲基-1,10-菲罗啉荧光光度法测定痕量铟

本文报道了以2,9-二甲基-1,10-菲罗啉(DMPH)荧光光度法测定痕量铟的新方法。实验表明,钢能很快与DMPH在pH4.0～8.7形成1:1的络合物。络合物的激发和发射波长分别为312nm,423nm。量子产率为0.35。检出限为1.0ng/g,铟量在0～1.0嵋/25mL呈线性关系。该法已成功应用于纯锡和纯铅中痕量铟的测定。     

荧光猝灭型硼氟二吡咯类Cu2+探针的合成及其生物细胞成像的应用

设计合成了一个反应型的硼氟二吡咯(BODIPY)类荧光探针1,该探针以吡啶-2-羧酸苯酚酯基为识别基团。通过~1H NMR、~(13)C NMR和HRMS表征了1的结构,并解析了其晶体结构。光谱分析实验结果显示,探针1具有高的荧光量子产率(0.79),对Cu~(2+)具有较强的选择性识别性能,并能成功应用到生物细胞中Cu~(2+)的成像检测。     

一个基于苯并噻唑的铜离子荧光探针的合成、晶体结构和光谱性质

合成和表征了一个苯并噻唑类的荧光探针N-(4-(苯并噻唑-2-基)苯基)-2-((2-羟乙基)(吡啶-2-甲基)氨基)乙酰胺(FL),用光谱法研究了它与各种金属离子的识别特性。结果表明:FL对Cu2+具有较高的选择性和灵敏度,并且对Cu2+的识别不受其它金属离子的干扰。FL与Cu2+形成配合物的结合比为1∶1,其荧光强度与Cu2+浓度(3.8~9.6μmol·L-1)呈现较好的线性关系,而且它还可应用于自来水和湖水等水体样品中Cu2+的检测。     

一种基于铜配合物的高灵敏硫化氢荧光探针

作为继NO和CO之后的第三个气体信号分子,硫化氢在生物体内具有许多重要的生理功能,因此发展灵敏度高、选择性好的硫化氢荧光探针以实现其实时跟踪和检测成为研究的热点。本文利用NBD荧光配体构建了一个基于其铜配合物的硫化氢荧光探针。铜离子的荧光猝灭作用使得该配合物探针的荧光很弱,而Na2S(硫化氢供体)的加入可显著增强其荧光。研究表明其他阴离子对配合物探针的荧光影响很小,共存时也不会干扰探针对硫化氢的增强响应。研究认为S2-对铜离子(Cu2+)的高亲和能力促使配合物脱铜可能是其实现荧光增强识别的机制。该探针在1～20μmol·L-1的范围内对H2S具有线性响应能力,而且检测限可达到0.2μmol·L-1,是目前检测限较低的少数探针之一。     

一种基于吗啉衍生物的Fe3+/Cu2+荧光探针

以9-蒽醛为荧光基团,吡唑和吗啉为识别基团,合成了一种荧光分子探针4-((3-(1-苯基-5-吡啶基-4,5-二氢-1H-吡唑-3-基)蒽-9-基)甲基)吗啉(L)。其结构经1H NMR、13C NMR表征,利用荧光发射光谱和紫外吸收光谱研究其离子识别性能。结果表明,探针L对Fe~(3+)和Cu~(2+)具有较强的选择性识别性能,荧光量子产率分别从0.47降到0.21和0.14;探针L的溶液颜色分别从淡黄色变为棕褐色和蓝色,裸眼可判断探针L选择性识别Fe~(3+)和Cu~(2+)。另外,根据Fe~(3+)、Cu~(2+)和H+不同组合时探针L的量子产率构建了分子水平上的三输入"NOR"逻辑门电路。     

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。     

香豆素类双酰腙荧光探针的合成及对Cu2+的识别性能

设计合成了2种以香豆素为荧光团、酰腙为识别基团的双香豆素双酰腙类荧光探针,并对其进行了结构表征及光谱性能研究。结果表明,探针对Cu^2+具有高选择性和高灵敏度,表现出明显的荧光猝灭效应,探针与Cu^2+以1∶2的结合比相互作用,对Cu^2+检测限为10^-9mol/L。     

N-乙基咔唑-3-甲醛席夫碱荧光探针的合成及其检测Cu2+性质

以咔唑为原料,经过两步反应制备得到N-乙基咔唑-3-甲醛,其结构经X射线单晶衍射测定属于单斜晶系,空间群为P2₁/n。再以N-乙基咔唑-3-甲醛与1,3-二氨-2-丙醇为原料,设计、合成了一种新型双席夫碱荧光探针分子CMP。借助荧光光谱在体积比为6∶4的DMSO/H₂O缓冲溶液(Tris-HCl,p H=7.0)中研究了探针CMP对Cu²⁺的选择性识别。研究结果表明,探针CMP与Cu²⁺以1∶2的比例配位,结合常数为1.52×10⁵L·mol^-1,检出限为0.205μmol·L^-1。回收实验表明,探针分子CMP可应用于环境水样中Cu²⁺的检测。     

一种螯合型Fe2+探针的构筑及性质

铁是人体的必需过渡金属元素,体内铁离子平衡的紊乱与多种疾病相关。发展铁离子探针,实现细胞和生命体中铁离子时空分布的跟踪与成像,对铁离子生理功能的研究具有重要价值。我们将BODIPY荧光团与三联吡啶通过乙烯基偶联,构建了新型Fe~(2+)螯合型探针BTPY,通过比色法与荧光法结合,实现了Fe~(2+)的特异性检测。探针最大激发波长582 nm在可见光区,荧光发射波长678 nm在近红外区,满足活体近红外成像的初步要求。BTPY与Fe~(2+)/Fe~(3+)结合导致吸收波长由573 nm红移至607nm,溶液颜色由红色到蓝色。其他金属离子的结合不发生明显吸收峰和颜色变化。同时,Fe~(2+)引起BTPY荧光猝灭而Fe~(3+)对BTPY荧光不造成明显影响,实现了Fe~(2+)与Fe~(3+)的区分。