基于罗丹明B的Cu~(2+)选择性荧光探针的合成与表征

设计合成了一种基于罗丹明B为发光团的高选择性荧光探针。相对于其他常见金属离子,该探针对Cu~(2+)具有较好的选择性和灵敏度。优化实验条件,在乙醇-水溶液(V(乙醇)∶V(水)=4∶1,p H 7.3,50 mmol/L HEPES)测试介质中,探针对浓度在2.0×10~(-6)~7.0×10~(-6)mol/L范围内的Cu~(2+)呈现良好的线性响应,检出限为6.7×10~(-7)mol/L。Job's plot实验表明,探针与Cu~(2+)以1∶1结合。可逆实验表明,探针与Cu~(2+)的配合是可逆的,其识别原理为Cu~(2+)的加入导致探针P罗丹明内酯结构开环而发射出强的荧光。     

罗丹明B衍生物荧光探针的合成及其对Fe3 的检测

以罗丹明B与苯胺为原料,经过缩合反应制得一种罗丹明B衍生物的荧光探针F-1[3',6'-二(二乙基氨基)-2-苯基螺[异吲哚-3,9'-氧杂蒽]-1-酮],其结构通过1HNMR、13CNMR、红外光谱和高分辨质谱(HRMS)进行确证。Fe~(3+)加入探针体系后,体系颜色由无色变为紫色,荧光显著增强,而不受其他金属离子(Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Zn~(2+)、Hg~(2+)、Co~(2+)、Cd~(2+)、Ni~(2+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)、Ag+、Pb~(2+)、Cr~(3+)、Fe~(2+))干扰。通过测定探针化合物F-1的离子选择性、离子竞争性、浓度梯度、Job’s曲线和pH对探针分子荧光强度的影响,发现在p H=5～7的环境中,Fe~(3+)浓度在2.0×10~(–6)～1.8×10~(–5) mol/L时,探针F-1对其检测呈较好的线性关系,其具备定性、定量检测生物机体或者环境中痕量Fe~(3+)的潜力。     

吲哚衍生物铜离子荧光探针

合成了有机荧光探针分子INDOLE,通过荧光测试表明,该化合物可以在无水乙醇溶剂中有效地选择性识别铜离子,其它一些金属离子包括K~+,Na~+,Ca~(2+),Cr~(3+),Mg~(2+),Zn~(2+),Al~(3+)和Fe~(3+)对Cu~(2+)测定的干扰较小,实验证明INDOLE对铜离子具有荧光选择性,并且随着铜离子浓度的增加荧光强度逐渐减弱。通过Benesi-Hildebrand方程可知INDOLE与铜离子形成了1:1型配合物,络合常数K=3.34×10~5 M。     

不同金属离子对天冬氨酸酶基因工程菌活性影响的研究

研究Na~+、K~+、Ca~(2+)、Ba~(2+)和Mg~(2+)五种金属离子对天冬氨酸酶基因工程菌活性的影响。结果表明:Mg~(2+)、Na~+对天冬氨酸酶的活性起促进作用,Ba~(2+)、Ca~(2+)对天冬氨酸酶活性起抑制作用,K~+对酶的活性未有明显变化,其中物质的量浓度为1.5×10~(2-)mol/L的Mg~(2+)催化作用最好,Ba~(2+)的抑制作用最明显,且Ba~(2+)和Ca~(2+)离子浓度在5×10~(-3)mol/L~35×10~(-3)mol/L的范围内,酶活性逐渐降低。     

石墨烯/银复合材料修饰碳糊电极循环伏安法测定铜离子

用石墨烯/银复合材料(rGO/Ag)修饰碳糊电极,采用循环伏安法在pH值=7.00的磷酸缓冲溶液(PBS)中测定铜离子(Cu~(2+))。研究rGO/Ag修饰碳糊电极在不同条件对Cu~(2+)电化学测定的影响。实验表明,以比例为0.005∶0.5的石墨烯/银复合材料(石墨烯∶银=0.075∶1.5)与石墨粉制作电极,在pH值=7.00的PBS缓冲溶液,扫描范围为1.4V~0.4V,扫描速率为100mV·s-1进行循环伏安测定时,得到最佳实验条件;峰电流与Cu~(2+)浓度在1.0×10~(-8) mol·L~(-1)~3.5×10~(-7) mol·L~(-1)范围内呈良好的线性关系,线性方程为y=0.44156+0.13936x,相关系数为0.9955,检出限为3.6×10~(-7) mol·L~(-1);连续测定20天,修饰碳糊电极具有良好的稳定性。     

一种新型Co~(2+)荧光探针的合成及其性能研究

以8-羟基喹啉衍生物与2,4-二羟基苯甲醛为原料,合成了一种新型的离子荧光探针HQHD。该化合物结构通过红外、氢谱、碳谱以及高分辨质谱进行确认。当以V(乙腈)∶V(水)=1∶9缓冲溶液为溶剂时,荧光探针的性能研究表明,在16种常见金属离子和NH~+_4中,HQHD对Co~(2+)具有较好的专一识别能力,p H在6.98~8.6范围内对Co~(2+)的识别能力最强。当Co~(2+)与其他离子形成共存离子溶液时,并不影响HQHD对Co~(2+)的检测效果,说明配体HQHD具有较强的抗干扰能力。当Co~(2+)在0.5×10~(-5)~5×10~(-5)mol/L的浓度范围内,体系的荧光强度ΔF与Co~(2+)的浓度呈现良好的线性关系,线性拟合系数为0.982 6,检测限为9.77×10~(-8)mol/L。Job's plot曲线表明,Co~(2+)与配体比为1∶1。     

基于二苯甲酮的Schiff碱Fe~(3+)荧光分子探针

以2,4-二羟基二苯甲酮(UV-0)和邻苯二胺为原料合成了Schiff碱荧光分子探针(L),采用FTIR、1HNMR和MS对其结构进行了表征。结果表明:在V(乙醇)∶V(4-羟乙基哌嗪乙磺酸)=95∶5(p H=7.2)缓冲溶液中,L能够通过on-off荧光响应选择性识别Fe~(3+),且几乎不受其他金属离子(Hg~(2+)、Ag+、Pb~(2+)、Cu~(2+)、Ba~(2+)、Cd~(2+)、Zn~(2+)、Ni~(2+)、Co~(2+)、Fe~(2+)、Al~(3+)、Mn~(2+)、Li+、Cr~(3+)、Ca~(2+)、Mg~(2+)、K+、Na+)的干扰。在Fe~(3+)浓度为0~7.0×10-5mol/L时,溶液荧光强度与Fe~(3+)浓度呈现良好的线性关系。L对Fe~(3+)检出限为1.94×10-7mol/L,二者的络合常数为2.026×104(mol/L)-1。     

吲哚衍生物改性的碳纳米管铜离子荧光传感器

用吲哚衍生物(INDOLE)共价修饰在碳纳米管的表面获得了一种高效的荧光检测器,并通过红外光谱和热重分析对其表征。研究了常见金属离子Zn~(2+),Cd~(2+),Mg~(2+),Ca~(2+),Ni~(2+)和Cu~(2+)对吲哚衍生物共价修饰的碳纳米管(MWNTs-INDOLE)荧光光谱的影响,通过荧光测试表明MWNTs-INDOLE对铜离子具有荧光选择性,并且随着铜离子浓度的增加荧光强度逐渐减弱,加入1×10~(-5)mol/L的Cu~(2+),MWNTs-INDOLE的荧光被淬灭50%。     

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。     

基于苯甲酰肼衍生物的Al~(3+)荧光探针的合成与表征

设计合成一种苯甲酰肼衍生物P,并将其成功表征为Al~(3+)荧光探针。在乙醇相中,相对于其他常见金属离子,探针对Al~(3+)具有较好的选择性,线性检出范围为2.0×10~(-6)~8.0×10~(-6)mol/L,检出限为6.7×10~(-7)mol/L。Job'-plot实验表明,探针与Al~(3+)以1∶2模式配合。     

几种芳香磺酸酯和磺酰胺对金属离子的紫外识别作用

以4,6-二异戊氧基-1,3-苯二磺酰氯为原料,三乙胺作缚酸剂,二氯甲烷或丙酮作溶剂,合成了4,6-二异戊氧基-1,3-二苯磺酸喹啉-8-酯(2)、4,6-二异戊氧基-1,3-二-(4-烯丙基-2-甲氧基)苯二磺酸酯(3)和4,6-二异戊氧基-1,3-二磺酰二甲基胺基苯(4)。产物结构用IR,1 H NMR等进行了确认。利用紫外光谱分析的方法研究了化合物2~4对Ca~(2+)、Pb~(2+)及部分过渡金属等20种金属离子的识别。结果发现:化合物2对Sn~(2+)显示出较弱的作用,由于Sn~(2+)和Bi~(3+)协同作用的影响,在化合物2-Sn~(2+)的体系中加入Bi~(3+),紫外吸收光谱在324nm左右形成强烈吸收峰,这说明化合物2对Bi~(3+)显示优于Sn~(2+)的较好选择性;化合物3对Bi~(3+)显示出较好的选择性,在化合物3-Bi~(3+)的体系中加入Sn~(2+)或Cu~(2+),紫外吸收光谱290~300nm处的吸收峰红移至322nm左右,并且随Sn~(2+)浓度增大峰强度增强不显著;化合物4对Cu~(2+)显示出一定的选择性,在化合物4-Cu~(2+)的体系中加入Bi~(3+),紫外吸收光谱在322nm左右形成强烈吸收峰。     

罗丹明B类Cu~(2+)荧光增强型探针的合成及其选择性识别

设计并合成了一种可用于识别的Cu~(2+)新型荧光探针(3',6'-双(二乙氨基)-2-(4-(二乙氨基)-2-羟基苯胺基-螺(异喹啉-1,9'-氧杂蒽)-3-酮)(RB)。通过红外、元素分析、质谱、~1HNMR、~(13)CNMR等手段表征了探针的结构。其光谱性和离子选择性实验结果表明,RB自身荧光很弱,但是与Cu~(2+)结合后会发生显著的荧光增强,而与其他金属离子结合后,荧光强度变化很小。说明RB对Cu~(2+)具有很好的选择性和较高的灵敏度,可用作Cu~(2+)荧光增强型探针,据此建立了一种测定Cu~(2+)的新型分析方法。     

N-乙酰半胱氨酸修饰CdTe量子点的合成及其用于二价铜离子检测的研究

利用"一锅法"合成N-乙酰半胱氨酸修饰的CdTe量子点,并利用紫外-可见分光光度法和荧光光谱法对其进行表征。根据CdTe量子点与Cu~(2+)反应发生荧光淬灭的原理来检测水体中Cu~(2+)的浓度。研究表明,CdTe量子点荧光淬灭程度与Cu~(2+)离子浓度有很好的线性关系,该方法检测Cu~(2+)离子的下限浓度为6.59×10~(-9)mol/L。本研究建立了一种灵敏快速测定Cu~(2+)的方法。     

6-苯并咪唑基-1-O-3-N,N-三乙酸甲酯基-3-氨基苯酚的合成及荧光性能研究

以苯乙烯类发色团苯并咪唑作为荧光发色团,以苯胺类受体作为识别基团,设计在识别基团中的氮、氧原子上引入三个识别位点乙酸根负离子,合成得到一种苯胺受体类新型荧光探针6-苯并咪唑基-1-O-3-N,N-三乙酸甲酯基-3-氨基苯酚,进行了水体系中探针荧光性能及金属离子识别性能的研究。研究表明,多识别位点的探针结构能够有效结合金属离子,对Zn~(2+)、Cu~(2+)和Hg~(2+)表现出不同幅度的荧光减弱型识别。     

罗丹明型Cu~(2+)比色探针的合成及识别

以偶氮苯水杨醛和罗丹明B-酰肼为原料,经缩合反应得到Cu~(2+)比色探针RAH,其结构经1HNMR、MS和元素分析进行表征。通过紫外-可见光谱法研究了RAH对金属离子的识别能力。结果表明,RAH在CH_3CN/Tris-HNO_3溶液中对Cu~(2+)具有高选择性识别能力,溶液由无色迅速转变为粉红色,说明与Cu~(2+)形成1∶1型配合物,结合常数为1.1×10~5dm~3/mol。     

基于三苯胺类化学传感器的设计、合成及应用研究

以三苯胺衍生物为原料合成了一种新型化学传感器2-氨基-N′-[4-(二苯胺)苯亚甲基]苯甲酰肼(ADBB),该化合物的结构通过核磁和质谱进行了确认。当以n(DMSO)∶n(H_2O)=1∶9的缓冲溶液为溶剂时,对传感器的性能研究表明:ADBB对Cu~(2+)具有较好的专一识别能力。当pH为7.35时,Cu~(2+)与其它5equiv.金属离子形成共存溶液时,ADBB依然能够对Cu~(2+)表现出较强的识别能力,表明该配体ADBB具有较强的抗干扰能力。当Cu~(2+)浓度在(0.1~0.6)×10~(-5) mol/L范围内,体系的荧光强度ΔF和Cu~(2+)的浓度表现出良好的线性关系,线性拟合系数为0.986 78。     

高温下金属离子对聚全氟乙丙烯熔体粘度的影响

用无机过氧化物引发制得的聚全氟乙丙烯(FEP)粉中分别添加1×10~(-8)～5.0×10(?)克当量/克聚合物的 Cu~(2+)、Fe~(3+)、Ni~(2+)、K~+,在380℃烘烤1.5h,与对照样比较,金属离子的存在使聚合物熔融粘度增大倾向加剧。其顺序为 Cu~(2+)>Fe~(3+)>Cr~(3+)>Ni~(2+)>K~+≈Na~+。研究了全氟辛酸、上述金属离子的全氟辛酸盐以及这些盐的热解产物的~(19)F NMR,推测过渡金属离子生成的盐中有配位键存在,热解反应导致偶联。聚合物熔融粘度增大的加剧是共聚物的羧酸端基与金属离子反应的结果。并从形成的配位键的稳定性解释了金属离子影响顺序。     

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。     

离子电极用于煤基甲醇溶液中微量铬的测定

以3-甲氧基噻吩-2-甲醛和邻苯二胺合成的席夫3-甲氧基噻吩-2-甲醛缩-邻苯二胺为中性载体,将其与碳粉混合,以液体石蜡为粘合剂,制备了新型的铬(Ⅲ)离子选择性电极。室温下,电极对Cr~(3+)的能斯特响应范围为4.00×10~(-7)～1.00×10~(-2)mol/L,斜率为18.23mV/dec,检出限为3.02×10~(-7)mol/L。电极响应时间小于20s,pH使用范围广(3.30～5.00),稳定性好,使用寿命长。在选定的条件下,考察了10余种离子的干扰情况,并利用该离子选择性电极对煤基甲醇中的Cr~(3+)进行了测定,取得了较好结果。     

二茂铁基罗丹明B荧光探针的合成及其对Hg~(2+)的识别研究

以二茂铁甲酸和氨基硫脲环化反应得到2-氨基-5-二茂铁基-1,3,4-噻二唑,再与罗丹明B酰氯胺化得到二茂铁基罗丹明B衍生物R,采用~1H NMR、~(13)C NMR及ESI-MS对其结构进行了验证。研究结果表明,化合物R作为荧光探针能选择性地识别Hg~(2+),且受常见金属离子的干扰较小。探针R的荧光强度与Hg~(2+)浓度(5×10~(-7)~2.5×10~(-6)mol/L)呈良好的线性关系,并在Hela活细胞中实现了Hg~(2+)的成像。