基于苯并咪唑銅離子及氰根離子熒光探針的合成及性能研究.pdf

1、熒光分子探針在環(huán)境化學、生物分析、材料科學等領(lǐng)域有著非常廣泛的應用，它具有高靈敏性、檢測限低、易于操作等特點，能夠?qū)⒎治鰧ο蟮男畔⑥D(zhuǎn)換成可被分析儀器所感知的熒光信號。當前，熒光探針已被廣泛應用于環(huán)境及生物體系中特定物質(zhì)的檢測。
　　苯并咪唑的咪唑環(huán)結(jié)構(gòu)中擁有兩個sp2雜化氮原子，一個氮原子可以作為金屬離子配位點，而另外一個氮原子可作為反應性位點使探針分子易于共價修飾于材料表面。通過苯并咪唑與熒光生色團（如香豆素，三苯胺等）的合理連

2、接能制備易于功能化的熒光探針分子，為分子后續(xù)材料化提供方便。本論文介紹了苯并咪唑結(jié)構(gòu)特點，綜述了近年來基于銅離子和氰根離子熒光探針的研究進展，設計、合成了一系列新型的銅離子及氰根離子熒光探針：
　　1、設計合成了基于吡嗪雜環(huán)的銅離子比色及熒光探針R。探針R在乙腈：二氯甲烷（v: v=1:1）溶劑中無熒光，加入5倍當量的銅離子后，其熒光強度增強約22倍。同時溶液顏色也由淺棕色變?yōu)辄S色，并形成穩(wěn)定的化合物 R-P，且其結(jié)構(gòu)被1H NM

3、R,13C NMR和MS證實，其它金屬離子則無此現(xiàn)象。探針R對銅離子具有高選擇性及高的檢測靈敏性，具有潛在的實際應用價值。
　　2、以水溶性苯并咪唑連接香豆素類化合物制備處熒光增強型銅離子探針 N。該探針在CH3CN/water(v: v=9:1)中呈橙色熒光（發(fā)射波長=442 nm），當加入10倍當量銅離子后，探針N熒光發(fā)生明顯變化，由橙色變?yōu)樗{色(發(fā)射波長由442 nm變?yōu)?94 nm)，加入其它金屬離子時探針N的熒光無明顯變

4、化。研究表明探針N與銅離子以1:1比例可逆絡合，絡合常數(shù)達到4.03×106M-1，且探針N在銅離子濃度為3-25μM范圍內(nèi)熒光強度與銅離子濃度成線性關(guān)系，檢測限達到0.068μM。
　　3、設計并合成了基于吩嗪-咪唑-香豆素的熒光探針L，可同時用于體系中銅離子及氟離子檢測。該探針在純乙腈溶液中為橙黃色，發(fā)出橙色熒光（發(fā)射波長=565 nm）。當加入10倍當量的銅離子后熒光淬滅，而其它金屬陽離子則無干擾，該探針可用于金屬陽離子中銅

5、離子的選擇性檢測。同時，當向探針L中加入10倍當量的氟離子后熒光淬滅，而其它陰離子則無干擾，也可用于常見陰離子中氟離子的檢測。
　　4、以三苯胺為原料設計并合成了熒光探針M，該探針在C2H5OH/water(v: v=9:1)溶液中為紫紅色，加入10倍當量氰根離子后，因氰根離子強的親核性能與探針M中C=N雙鍵發(fā)生親核加成反應，打破探針分子的共軛性。加入氰根離子后，探針M溶液變?yōu)闊o色，且在355 nm激發(fā)波長下發(fā)射出強的藍色熒光，其