基于罗丹明B的有机荧光探针合成及Cu~(2+)检测

基于罗丹明B合成了两种有机荧光探针用来检测Cu~(2+)。以罗丹明B与3-甲氧基苯酰肼、水杨酰肼为原料合成了两种探针,命名为Rh1、Rh2,分别与Cu~(2+)以及其它金属离子溶液反应,观察溶液的颜色变化,分别测定其紫外及荧光吸收光谱。Rh1、Rh2加入铜离子溶液后,溶液由无色到粉红色的显著颜色变化,与其它金属离子比较在400～700nm有较明显的紫外-可见吸收和荧光增强。两种荧光探针能够有效的跟Cu~(2+)结合,从紫外-可见吸收光谱和荧光光谱可以看出此探针显示出选择性的、敏感的荧光增强反应,表现出对Cu~(2+)良好的选择性。     

一种Rhodol型氟离子荧光探针的合成及性能研究

氟离子作为一种特殊的氢键受体,对硅、硼有很强的亲和力,被认为是最重要的阴离子之一。以Rhodol类衍生物和叔丁基二苯基氯硅烷为原料,合成了一种可用于检测氟离子的新型荧光探针。通过红外光谱、元素分析、飞行质谱、热重分析、核磁共振氢谱和核磁共振碳谱对探针的结构进行表征。通过荧光和紫外-可见光谱法研究探针对氟离子的检测能力。实验结果表明,氟离子浓度范围为0～10μmol/L时,荧光强度与氟离子浓度的关系曲线为y=138.01x+3 859.8;紫外吸光度与氟离子浓度的关系曲线为y=0.013 3x+0.329 6;说明探针可用于溶液中氟离子的定量检测。     

一种高效检测铜离子的罗丹明类荧光探针的构建及应用

以罗丹明类似物和丹磺酰氯为原料设计并合成了一种"开-关"型罗丹明衍生物荧光探针(CuP1),产率较高、产物提纯方法简单,通过核磁氢谱、碳谱和高分辨质谱对其化学结构进行了确证。实验结果表明,该探针对铜离子的紫外吸收光谱和荧光发射光谱均表现出专一的选择性和高效的灵敏度,并能够实现裸眼识别;探针对铜离子的识别在浓度为1～7μmol/L的范围内呈良好的线性关系,最低检出限为1.72μmol/L,结果满足中国饮用水标准中铜离子含量限量值要求。细胞成像实验结果表明,探针可以应用于生物体系中检测外源性铜离子。探针识别铜离子是不可逆的,其识别机理得到高分辨质谱数据的确证。     

一种新型罗丹明类双通道荧光探针及其对Fe~(3+)和Cu~(2+)的选择性识别研究

以罗丹明B、水合肼和吡啶-2-甲醛为反应物,合成了一种新型的罗丹明类Fe~(3+)和Cu~(2+)双通道分子探针(Fluorescent probe,FP),并用核磁和质谱对其分子结构进行了表征。利用荧光分光光度计和紫外可见分光光度计研究了FP对Fe~(3+)、Cu~(2+)等14种金属离子的识别性能。研究结果表明,在V(CH_3OH)∶V(H_2O)=1∶1体系中,当选用荧光光谱分析时,探针FP对Fe~(3+)具有良好的选择性响应,且Fe~(3+)浓度在2~30μmol/L时,探针荧光强度与Fe~(3+)浓度呈线性关系,线性相关系数为0.998。当选用紫外可见光谱分析时,探针FP对Cu~(2+)具有很好的选择性响应,且当Cu~(2+)浓度为0~9μmol/L时,探针FP的吸光度与Cu~(2+)浓度呈线性关系,线性相关系数为0.999。     

5-氯水杨醛-罗丹明B荧光探针的合成及其识别性能研究

以水合肼、5-氯水杨醛和罗丹明B为原料,合成了5-氯水杨醛-罗丹明类衍生物探针L,目标化合物5-氯水杨醛罗丹明B联肼经核磁、红外光谱和质谱进行了表征,采用紫外光谱法和荧光光谱法研究了其与金属离子的识别性能。结果表明,该探针可选择性紫外识别Cu²⁺和荧光识别Hg²⁺,在1.0～12.0μmol·L^-1范围定量检测Cu²⁺,R=0.998 6,检出限为0.53μmol·L^-1;在3.0～7.0μmol·L^-1范围定量检测Hg²⁺,580 nm处的荧光强度与Hg²⁺浓度呈良好的线性关系,相关系数(R)=0.997 4,检出限为0.56μmol·L^-1。Job’s曲线表明,探针L与Cu²⁺、探针L与Hg²⁺的结合物质的量的比均为1∶1,并对其响应机理进行了探讨。     

基于双8-羟基喹啉半花菁铜离子复合物的S2-置换型荧光探针的制备及应用研究

设计合成了基于双8-羟基喹啉半花菁染料铜离子复合物识别硫离子的荧光探针,并通过质谱对其进行了结构表征。通过紫外-可见光谱和荧光光谱研究了探针对硫化物的传感性能,结果表明,荧光探针对硫离子具有非常高的选择性和抗干扰能力,不受其他分析物的干扰,荧光滴定光谱中随着不同浓度硫离子的加入,谱图呈现均匀的变化,探针溶液的荧光强度变化与S~(2-)(0～5μmol/L)的浓度呈现良好的线性关系(R~2=0.998 4),其检测限低至0.12μmol/L,反应动力学显示探针识别硫离子仅需要30 s,其准一级动力学常数k为(1.13±0.12)s~(-1),可以实现快速检测的目的,差谱图像呈现明显的颜色变化,可以实现可视化半定量分析环境样品中硫离子的含量。     

新型水溶性Hg~(2+)荧光探针的合成及光谱性能研究

以N,N-二甲基丙二胺、萘酰亚胺、三嗪杂环为主要原料,通过酰亚胺化、亲电取代、亲核取代等方法合成了一种水溶性1,8-萘酰亚胺荧光探针。研究了最终产物紫外吸收光谱、荧光光谱及对金属离子的识别作用。同时考察了温度,p H对探针-Hg2+体系荧光强度的影响。结果表明,产物在乙醇水溶液中能对汞离子有专一识别作用。产物对汞离子响应的线性方程为IF=49.050c+46.006,线性相关系数R=0.9946,检测限1×10-6g/m L。是一种具有水溶性良好的Hg2+荧光探针。     

Al~(3+)荧光探针的合成及识别性能研究

以2-羟基-1-萘甲醛和邻苯二胺为原料,通过席夫碱反应合成了一个Al~(3+)荧光探针。采用紫外-可见和荧光光谱法研究了探针在乙腈溶液中对金属离子的识别能力。实验结果表明,该探针在乙腈及其水溶液中可以有效、快速地检测Al~(3+)。通过荧光滴定曲线、Job's曲线和Benesi-Hildebrand曲线,得出探针分子与Al~(3+)的配合比和配合常数分别为2∶1和2.65×10~5,并测得Al~(3+)的最低检出限为1.85×10~(-8)mol/L。     

基于罗丹明类荧光探针的研究进展

罗丹明是以氧杂蒽为母体的碱性呫吨染料,因其优良的光学性能如吸收系数大、光稳定性好和荧光量子产率高等,常常被选作荧光母体用于金属离子荧光探针的设计和制备。主要对罗丹明类荧光探针在铜离子、汞离子、铁离子检测中的应用进行归纳总结,对其结构特征、作用机理、检测水平和应用范围等进行了详细的比较分析。最后,提出了此类荧光探针目前存在的问题和今后的发展趋势。     

基于苝酰亚胺席夫碱荧光探针的制备及其对镉离子的选择性识别研究

利用C=N异构机制,以苝酰亚胺为骨架设计合成了一种香草醛席夫碱荧光探针,通过红外光谱和质谱对其结构进行了表征。同时利用紫外-可见光谱仪和荧光光谱仪对其性能进行了研究,研究结果表明,当使用490 nm的激发波长对该化合物进行激发时,化合物对Cd^2+表现出良好的选择性,在530 nm处的荧光发射峰强度显著上升。干扰实验表明,Zn^2+、Cu^2+和Hg^2+对Cd^2+的识别存在干扰,大多数金属离子对识别过程影响不大。荧光实验数据分析结果表明两者之间形成了1∶1的键合关系,键合常数lgK为5.37。该荧光探针对Cd^2+的检出限为0.2 nmol/L(约22.8 ng/L),可以满足水体中镉离子的检测要求。     

罗丹明Schiff碱型比色探针的合成及对Cu~(2+)的识别

以7-羟基-4-甲基-8-香豆素醛和罗丹明B酰肼为原料,经缩合反应得到可选择性识别Cu2+的比色探针L,并利用1HNMR、MS和元素分析对其结构进行了表征。通过紫外-可见光谱法研究了探针L在缓冲液(V(CH3CN)∶V(Tris-HCl)=1∶1,pH=6.0)中对金属离子的识别能力。随着Cu2+加入,探针L在λ=557 nm处产生强的可见吸收响应,溶液由无色迅速转变为紫红色。在0.6×10-6~1.6×10-6mol/L范围内,Cu2+的浓度与吸光度呈线性关系,最低检测限为6.6×10-8mol/L。探针L与Cu2+形成1∶1型配合物,识别过程可逆。     

基于off-on机理的罗丹明Ag~+荧光探针合成与识别性能

以罗丹明6G、香草醛、氯丙烯等为原料,经过三步反应,合成了一种基于off-on机理的罗丹明荧光探针(RP)。用红外、核磁光谱等技术对其结构进行表征,利用紫外、荧光光谱等研究其光化学性质及识别性能,同时考察了金属离子浓度等因素的影响。结果表明,探针本身荧光很弱,与Ag~+结合后荧光显著增强,在C_2H_5OH/H_2O(1/3,V/V)体系中,荧光探针在689 nm处,对Ag~+具有专属识别性能,受常见金属离子(Cu~(2+)、Hg~(2+)、Pb~(2+)、Cr~(3+)、Cd~(2+)、Fe~(3+)、Co~(2+)、Bi~(3+)、K~+、Na~+)干扰小,探针的荧光强度与Ag~+浓度(26.57~66.20mmol×L~(-1))有良好的线性关系,相关系数R~2=0.9912,检出限达16.09mmol×L~(-1)。Job’s曲线表明,荧光探针与Ag~+的络合比为1:1,同时探讨了响应机理。     

罗丹明荧光探针对铜离子的识别性能研究

根据罗丹明母体结构的闭环(无荧光)与开环(强荧光)的相互转化的机理,设计并合成了2个用于检测铜离子的新型Schiff-base缩合的罗丹明荧光探针RH-2和RH-3。在生理环境下(20 mmol/L PBS缓冲溶液,p H值7.4),当加入Mg2+,Ca2+,Ag+,Cd2+,Co2+,Fe2+,Fe3+,Mn2+,Ni2+,Pb2+,Zn2+,Cr3+,Hg2+和Al3+等金属离子后,探针荧光强度迅速增强,而只有加入铜离子后荧光增强比较小,证明探针对铜离子具有很好的选择性。这种高选择性的荧光探针对于研究生理活动、环境中Cu(II)离子的存在和含量具有潜在应用价值。     

新型喹啉类Zn2+探针的合成及细胞成像研究

以2-甲酰基-8-羟基喹啉为原料,与苯肼进行缩合反应合成了荧光分子探针HSZn,采用FTIR、NMR、HRMS对其结构进行了表征。紫外可见光谱和荧光光谱分析结果表明:该探针在水相中对Zn~(2+)具有较好的荧光增强效应,而其他金属离子对其干扰较小;HSZn的荧光强度与Zn~(2+)浓度(1.0×10–5~1.0×10–4 mol/L)具有良好的线性关系,检测限低至4.0×10–8 mol/L;Job’s曲线和LC-MS分析表明:Zn~(2+)与HSZn的络合比为1∶2,且探针在pH=5~13内对Zn~(2+)都有较灵敏的荧光响应。细胞成像实验表明:该探针可在Hela活细胞中实现对Zn~(2+)的荧光成像。     

新型Cu~(2+)离子荧光探针的合成及表征

以水杨醛和2-喹啉甲醛为原料合成离子荧光探针LQ,并通过红外、核磁、质谱进行表征。通过荧光实验对金属离子进行识别,实验结果表明,该荧光探针对Cu2+有良好的响应,当Cu2+浓度在0~20μmol/L范围内线性相关系数r=0.999 2,最低检出限为0.18μmol/L(n=6)。     

基于罗丹明的Cu~(2+)和Cd~(2+)比色探针及光谱性能研究

以3-甲醛基-苯并嗪-2-酮和罗丹明B酰肼为原料,经缩合反应合成一种新型比色探针RC,并利用1HNMR、13CNMR和MS对其进行结构表征。利用紫外-可见紫外光谱法研究了探针RC在乙醇溶液中的金属离子识别性能,该探针在λ=496 nm处对Cu~(2+)和Cd~(2+)发生不同程度的红移,裸眼可观察到明显的颜色变化,而且不受其他离子的干扰。通过Job-plot曲线和Benesi-Hildebrand方程计算出探针RC与Cu~(2+)和Cd~(2+)的物质的量结合比均为1∶1,结合常数K分别为6.44×105和1.17×105,并测得Cu~(2+)和Cd~(2+)的最低检测限分别为5.80×10-6mol和9.19×10-6mol。     

可检测Fe~(3+)的萘酰亚胺席夫碱荧光探针的合成及性质研究

通过醛胺缩合反应,合成了一种萘酰亚胺席夫碱荧光探针(L)。探针L的分子结构通过1H NMR进行了鉴定。紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱测试结果表明探针L可选择性识别Fe~(3+)离子,并且具有可视化识别特点。     

新型罗丹明B衍生物的合成及其对Cu^2＋的检测

以罗丹明6G、乙二胺、水杨醛为原料在无水乙醇中合成了一种新型罗丹明B类衍生物。在pH=6.54条件下,该衍生物的乙醇溶液无荧光及紫外-可见吸收。相比于其它一些常见金属离子,其对Cu（Ⅱ）具有较高的选择性响应：加入Cu2＋溶液后,溶液迅速由无色变为粉红色,表现出较大的荧光强度和紫外-可见吸收且结合过程为可逆反应。由该衍生物对Cu（Ⅱ）响应的工作曲线得出：Cu（Ⅱ）浓度在0~1.0×10-4mol/L范围内服从朗伯-比尔定律,相关系数r=0.9973,检出限为6.328×10-8μg/mL。应用等摩尔连续变化法求得该衍生物与Cu（Ⅱ）络合比为1：1,条件稳定常数K=2.561×105（室温）。     

罗丹明类衍生物基重金属离子荧光探针的研究进展

罗丹明类荧光染料具有较高的量子产率,摩尔消光系数大,在可见光区具有长的发射和吸收波长,是制备荧光探针的理想生色团。罗丹明类荧光探针的检测一般基于两种机理,一种为光诱导电子转移机理(PET),一种为荧光共振能量转移机理(FRET)。综述了基于这两种机理使用罗丹明及其衍生物来检测各种金属离子的研究进展。     

应用于水基体系的罗丹明铜离子探针的合成

设计合成了一种罗丹明B类衍生物RhA,并用荧光和紫外分析法检测其特性。RhA探针对Cu²⁺的识别具有唯一性,在2×10^-5 mol/L HEPES-CH₃CN（体积比1∶1,含0.1 mol/L NaNO₃,pH=7.4）溶液中,RhA单独存在下是无颜色的,荧光强度较低;滴入Cu²⁺后,溶液渐变为粉红色,而且荧光显著加强,却对其他常见金属离子基本无响应。荧光光谱显示RhA对较低浓度Cu²⁺的检测仍然呈良好的线性关系。本探针对于真实水体环境中Cu²⁺的快速即时检测具有一定实用价值。