在双波长下识别Fe3+的一种新型可视化荧光探针的合成及性能

合成了一种新型四苯乙烯-罗丹明化合物L,通过紫外-可见吸收光谱、分子荧光光谱、裸眼和循环伏安分析法等分别研究了化合物L的聚集诱导发光性能、对金属阳离子的识别性能和电化学性能。实验结果显示:化合物L在乙醇-水的混合溶剂中表现出典型的聚集诱导发光性能;L在EtOH/H_2O(V∶V,1∶1,Tris-HCl,pH=7.0)溶液中随Fe~(3+)的加入,化合物L的EtOH/H_2O(V∶V,1∶1,Tris-HCl,pH=7.0)溶液显示出明显的颜色变化,由无色变成红色,除Al~(3+)、Cr~(3+)略微变红外,其他金属离子无明显变化,这表明化合物L可作为裸眼识别Fe~(3+)的探针;当选用激发波长350 nm时,在508 nm处的荧光发射强度发生猝灭,猝灭比为87.5%,检出限为4.56×10~(-6) mol/L;激发波长为530 nm时,在582 nm处荧光发射强度呈增大趋势,较加入前增大了49.6倍,检出限可达7.4×10~(-7) mol/L。由此可见,L在用不同激发波长激发时,在两个不同荧光发射波长下分别实现了对Fe~(3+)的"turn-off"和"turn-on"识别,因此L可作为一种具有高灵敏性和专一选择性的可视化Fe~(3+)荧光探针。并经Job's曲线、紫外和荧光滴定、核磁滴定、扫描电镜初步确定了探针L和Fe~(3+)的络合机理,探针L和Fe~(3+)的络合比为2∶1,整个测试在中性条件下进行,使得该类探针在生物体系或环境中有潜在的应用价值。且它的电离势为5.77 eV,电离势与正电极的功函数(5.5 eV)较匹配,有望开发成为空穴传输材料。电子亲合势为3.71 eV,比常见的电子传输材料PBD(E_A=2.82 eV)的电子亲和能大,有望开发为电子传输材料,所合成的化合物也可作为一类具有潜在应用价值的光电材料。     

基于萘酰腙类锌离子增强型荧光探针的合成及光谱性能

设计合成了一种简单的酰腙类结构的增强型荧光探针HM,实现了对锌离子（Zn²⁺）的高选择性识别。运用ESI-MS质谱、荧光光谱和紫外-可见光谱等手段研究了探针HM对Zn²⁺的识别过程。紫外光谱测试表明,当向探针HM中加入Zn²⁺后,386 nm处的吸收峰逐渐减弱,在420 nm处出现了新的吸收峰,并且强度逐渐增大,直至达到平衡,等吸收点为396 nm。荧光光谱分析表明,探针HM能够高选择性地识别Zn²⁺。在发射波长510 nm处的荧光增强2.5倍,最低检出限为1.0×10^-5 mol/L、量子产率为0.02。该识别过程为PET（光诱导电子转移机理）和CHEF（螯合荧光增强机理）共同作用的结果。通过电喷雾质谱和Job's plot实验证明探针HM与Zn²⁺以1：1配位,平衡常数（K）达到4.05×10⁶ L·mol^-1。     

萘酰亚胺接枝壳聚糖Al3+荧光探针的合成及光谱性能研究

以1,8-萘酰亚胺、壳聚糖、盐酸吗啉胍为原料,通过酰亚胺化、席夫碱等反应,设计合成了一种萘酰亚胺接枝壳聚糖类增强型荧光探针（NCFP）。采用红外、核磁共振等技术对其结构进行表征,利用荧光光谱研究了其光谱性能及对金属离子的识别作用。研究结果表明,合成的荧光探针对Al³⁺具有较高的选择识别性能,且受常见离子的干扰较小。探针的荧光强度与Al³⁺浓度（29.90~253.41 μmol/L）有良好的线性关系,线性相关系数R²=0.997 9,Al³⁺的最低检出限达4.279 μmol/L,Job's曲线表明,荧光探针与Al³⁺的络合比为1：1。     

萘酰亚胺铁离子荧光探针的合成及识别性能

以1,8-萘酐、N,N-二甲基乙醇胺、三乙烯四胺为原料,通过酰亚胺化、缩合等反应,合成一种萘酰亚胺荧光探针,并通过核磁氢谱、红外光谱结构表征,测定了探针在乙醇与水的混合溶液中的荧光光谱。考察了金属离子浓度等因素的影响,对其配位机理进行了研究。结果显示,目标产物在乙醇-水溶液中对Fe~(3+)表现出了专属选择性识别性能,在(1.87~6.53)×10~(-6)g/m L的Fe~(3+)浓度范围内,探针荧光强度与Fe~(3+)浓度有很好的线性关系,线性相关系数R=0.995 3,检出限为405.1 ng/mL。     

柿子叶制备碳量子点的光谱性质及对Fe3+的荧光探针

碳量子点作为碳纳米材料中的新成员,具有较高的光学稳定性、低毒性、良好水溶性、原料来源广泛、制备方法多样等多种优点,在分析检测、生物标记、光催化降解以及环境监测等领域具有广泛的应用前景,对碳量子点的研究引起了国内外学者极大兴趣。水中Fe³⁺含量的超标会对生活饮用和工业生产造成一定的危害,所以准确快速地检测水中Fe³⁺的含量,对人体健康具有重要的意义。目前,对Fe³⁺进行检测的方法有伏安法、荧光光谱法、电化学法以及火焰原子吸收光谱法等,其中荧光光谱法具有快速响应和方法简便的特点,比其他方法更有优势。以柿子叶为碳源,采用水热法制备了发蓝绿色荧光的碳量子点,通过X射线衍射、高分辨透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、紫外-可见吸收光谱及荧光光谱等技术对碳量子点的结构、微观形态和光谱学性质进行了详细表征。柿子叶制备的碳量子点呈现为分散均匀的球形颗粒,颗粒平均直径大约5.9 nm,碳量子点颗粒表面具有丰富的含氧官能团,在277 nm有明显的紫外吸收,可归因于CO的n→π^*跃迁。碳量子点的发射波长和荧光强度具有明显...     

Tb3+荧光离子探针检测三链DNA的形成

Tb^3 本身具有荧光,Tb^3 和DNA结合后仍具有荧光,荧光强度不仅与DNA中碱基的种类有关,而且还与DNA是单链、双链还是三链有关。文章用Tb^3 离子作为荧光探针,检测了三链DNA的形成。实验结果表明：polydA和Tb^3 结合后的荧光强度大于polyd T和Tb^3 结合后的荧光强度。说明荧光强度和碱基的种类有关。实验结果还显示Tb^3 在与三链DNA作用后的荧光光谱的谱峰位置与单链及双链DNA的荧光光谱的谱峰位置基本相同,但是其强度差异明显。Tb^3 与单链DNA作用后的荧光强度最大,三链次之,Tb^3 与双链DNA作用后的荧光强度最弱。通过测定荧光强度的变化研究了三链DNA的形成和pH、金属离子对形成三链DNA的影响。pH中性和高价阳离子的存在有利于三链DNA的形成。     

水溶性荧光探针的制备、固载及对水中汞离子的识别

通过将5-氨基间苯二甲酸乙酯与葡萄糖相连,设计合成了一种具有良好水溶性的荧光探针PN,该探针能够高选择性地识别水中的汞离子,与汞离子作用后会引起荧光猝灭和紫外吸收减弱。将探针PN固载于介孔硅材料SBA-15,得到材料化的荧光探针SBA-PN,SBA-PN可在p H值4~10范围内使用,对水中的汞离子具有更好的选择性和识别能力。固载之后的探针在实际应用中更加方便,适用于水体系中汞离子的识别。     

检测Fe~(3+)/F~-的双功能喹哪啶衍生物荧光探针

对一种简单结构的喹哪啶衍生物作为离子荧光探针的性能进行了研究。探针由8-羟基喹哪啶的2-位引入水杨醛构成,通过双键连接喹啉环与苯环以及推-拉电子基团构成大共轭结构,使其发光量子产率提高;探针分子中的氮、氧原子提供了良好的配位作用点,能选择性与离子配合而使荧光性质发生变化。在乙腈/水溶液中,Fe~(3+)与探针形成1∶1的配合物而使其荧光猝灭,配合为自发的熵驱动放热过程。红外光谱和1 H NMR滴定推测探针分子中的两个羰基氧和氮的孤对电子参与Fe~(3+)络合,光诱导引发电子转移过程导致荧光猝灭。在乙腈溶液中,F~-使探针在415nm处的荧光峰降低,在560nm处出现新荧光峰,形成比率荧光,荧光由蓝色变为黄色至橙红色。同时,F~-使探针在280和340nm处的紫外吸收峰降低,在455nm处出现新的吸收峰,形成比率吸收,颜色由无色变为黄色至橙色。1 H NMR滴定推测探针分子与F~-是通过氢键作用。为一种同时检测阴、阳离子的双功能探针,荧光法对Fe~(3+)和F~-的检出限分别低至13.6nmol·L~(-1)和1.6μmol·L~(-1),紫外法对F~-的检出限低至16.5μmol·L~(-1)。利用探针对F~-识别时明显的颜色变化,建立了可视性,快速度,易操作的目视检测微量F~-的方法。     

Design and Synthesis of a Pyridine Based Chemosensor: Highly Selective Fluorescent Probe For Pb2+

A pyridine based imine-linked chemosensor has been synthesized and evaluated its binding affinity with library of transition metal ions. It has prominent selectivity towards Pb²⁺ among other metal ions in DMF/H₂O (9:1, v/v) solvent system. The 1:1 stoichiometric was confirmed by job’s plot and has a binding constant (K_a)?=?5.142?×?10³ M^?1 on fluorescence. A B3LYP/6-31G and B3LYP/LanL2DZ basis sets were employed for optimization of 3 and 3.Pb²⁺.     

一种新型荧光探针的合成及其对Cu~(2+)的选择性识别

设计并合成能用于识别铜离子的荧光探针N′-(喹啉-2-亚甲基)-7-二乙胺基-3-甲酰肼-香豆素(FKBA),通过质谱、红外光谱、元素分析、~1 H NMR、~(13) C NMR等方法对该荧光探针FKBA进行表征;采用荧光光谱法和紫外-可见光谱法对FKBA与金属离子的相互作用进行了研究。结果表明FKBA对Cu~(2+)有良好的选择性和灵敏度。向含有FKBA的溶液中加入Cu~(2+),其吸收峰发生红移,且强度增大。而向该溶液中,加入Al ~(3+),Ag~+,Ba~(2+),Cd~(2+),Ca~(2+),Co~(3+),Fe~(3+),Cr~(3+),Hg~(2+),Mg~(2+),K~+,Mn~(2+),Ni ~(2+),Na~+,Zn~(2+)和Pb~(2+)等其他16种金属离子时,FKBA的紫外吸收仅发生细微的变化。FKBA作为化学传感器对Cu~(2+)的选择性是通过与一系列与环保和生物功能相关的金属离子相互作用得到验证。FKBA中加入Cu~(2+)时,FKBA的荧光强度明显猝灭,其他16种金属离子对FKBA的荧光强度几乎没有影响。不同的金属离子分别与Cu~(2+)共存时FKBA的荧光光谱猝灭程度相同,说明FKBA具有良好的抗干扰能力。向FKBA中加入EDTA,FKBA的荧光强度得到恢复。FKBA中加入Cu~(2+),溶液颜色变成棕色,加入EDTA后又恢复到初始颜色。说明FKBA的荧光减弱不是Cu~(2+)催化FKBA分解而是FKBA与Cu~(2+)络合。在酸性环境中,FKBA的希夫碱结构不稳定,部分FKBA分解成其他的荧光物质。据IUPAC(cDL=3Sb/m)测得检测限为0.13μmol·L~(-1)。对实际样品中的Cu~(2+)浓度进行分析,表明FKBA可作为荧光传感器用于实际样品的Cu~(2+)检测。     

基于FRET机理的荧光探针的合成及其对汞离子的识别

基于FRET机理设计合成了一个包含罗丹明6G及香豆素的汞离子荧光探针Rh-6G-coumarin(RC),研究了它的光谱性能及对汞离子的识别作用。在V(C₂H₅OH)∶V(H₂O)=9∶1溶液中加入汞离子后,575 nm处荧光强度迅速增大,荧光由蓝色变为明亮的红色,同时溶液的颜色由黄色变为红色。溶液中其他金属离子,如Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、Co²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺和Cr³⁺对汞离子的荧光识别没有太大影响。该探针可在较宽的pH ( 4~10)范围内识别汞离子。光谱滴定实验表明,汞离子与RC以2∶1的计量比形成了配合物。     

一种新型罗丹明类荧光分子探针及其对Fe(Ⅲ)的选择性识别

以罗丹明B、乙二胺和乙二醛为反应原料,合成了一种新型的荧光增强型识别Fe3+的分子探针(fluorescent probe,FP)。用核磁和质谱对其分子结构进行了表征,并通过荧光光谱研究了FP对Al3+、Pb2+、Cu2+、Cd2+、Mn2+、Hg2+、Mg2+、Ca2+、K+、Na+等不同金属离子的识别性能。研究结果表明:在纯甲醇溶剂中,探针FP对Fe3+的识别具有较好的选择性,且基本不受其他金属离子的干扰;通过Job's曲线可知,探针FP与Fe3+的络合比为1∶3;Fe3+浓度在4×10-4~5×10-3mol/L范围内时,探针FP的荧光强度与Fe3+浓度具有良好的线性关系,线性相关系数为0.995 3。     

一种对Fe(Ⅲ)进行裸眼识别和检测探针的荧光性质

设计合成了甲苯2,4-二异氰酸酯桥联纳米Fe3O4和罗丹明6G的PEG基荧光探针试剂。并用红外光谱、热重分析、透射电镜方法进行了表征。该探针与Fe3+结合显示红色,可以作为一种裸眼检测的试剂用于溶液中Fe3+的检测。该探针对Fe3+具有很强的选择性和高的灵敏性,荧光滴定法研究表明,对Fe3+的检测的灵敏度达到l.5×10-9 mol.L-1,即使溶液中在Fe2+,Mn2+,Ni 2+,Y3+,Eu3+,Ce3+,La3+,Pr3+,Cd2+,Cr3+,Sm3+,Cu2+和Zn2+等共存的条件下,该荧光探针能够高选择的识别出Fe3+,检测不受干扰。而且该探针分子能够穿透HeLa细胞检测细胞内的Fe3+,对细胞有较好的标记功能。该荧光探针试剂有很高的水溶性,且合成过程简单,易于操作。     

A highly Sensitive Turn-on Fluorescent Sensor for Ba<Superscript>2+</Superscript> Based on G-Quadruplexes

A G-quadruplex-based fluorescent biosensor for highly sensitive detection of barium ion (Ba²⁺) was constructed for the first time. In the absence of Ba²⁺, the G-quadruplex-specific fluorescence ligand N-methyl mesoporphyrin IX (NMM) remained weakly fluorescent when coexisted with a single-stranded G-quadruplex sequence AGRO100. Upon addition of Ba²⁺, AGRO100 was folded into G-quadruplex structures with the aid of Ba²⁺, which bound with NMM by stacking forces and significantly enhanced its fluorescence. The maximum fluorescence intensity of NMM was increased by ca. 22-fold in response to 1 μM Ba²⁺. This simple method exhibites a good linear relationship in the range of 0–600 nM with the detection limit of 4 nM. The detection method is turn-on, fast, economic, high in signal-to-noise ratio and free of participation of toxic organic solvents, demonstrating its great potential for on-site and real-time Ba²⁺ detection.     

Multi-layered g-C3N4 as a Fluorescent Probe for Hg2+ Detection

Journal of Fluorescence - Hg2+ is one of the most toxic heavy metal ions that exist in the environment and it forms large numbers of toxic binary compounds. Accurate and rapid detection of the...     

A Turn-on Fluorescent Chemosensor for Zn<Superscript>2+</Superscript> Based on Quinoline in Aqueous Media

A simple “off-on fluorescence type” chemosensor 1 3-((2-(dimethylamino)ethyl)amino)-N-(quinolin-8-yl)propanamide has been synthesized for Zn²⁺. The receptor 1 comprises the quinoline moiety as fluorophore and the N,N^′-dimethylethane-1,2-diamine as a binding site. 1 showed a remarkable fluorescence enhancement in the presence of Zn²⁺ in aqueous solution. Importantly, the chemosensor 1 could be used to detect and quantify Zn²⁺ in water samples. In particular, this chemosensor could clearly distinguish Zn²⁺ from Cd²⁺. The binding properties of 1 with Zn²⁺ ions were investigated by UV-vis, fluorescence, electrospray ionization mass spectroscopy and ¹H NMR titration.