一种新型罗丹明席夫碱(RHBS)制备及多功能性研究

以罗丹明B酰肼、3-溴水杨醛为原料,通过活性氨基与醛基的缩合反应,制备了一种新型罗丹明B席夫碱化合物(RHBS)。该化合物作为配体与锌离子配位,可得到新的红光发光材料[RHBS-Zn(Ⅱ)];作为荧光探针,可实现锌离子高灵敏选择性。通过核磁共振氢谱、红外光谱、紫外光谱、荧光光谱对席夫碱配体RHBS及配合物[RHBS-Zn(Ⅱ)]进行了结构和性能的分析。结果分析表明:锌离子以1∶1的方式与配体RHBS上亚氨基的N原子、羰基中的O原子及酚基中的O原子配位,形成锌离子配合物[RHBS-Zn(Ⅱ)]。在556 nm光的激发下,配合物在587 nm处有明显的特征红色荧光产生,且配合物的发光荧光量子产率达15.1%。同时,在587 nm处,不受其它离子干扰,对Zn(Ⅱ)具有高的荧光探针选择性,是Zn(Ⅱ)很好的荧光探针检测材料。     

金属有机骨架材料作为荧光探针的研究进展

金属有机骨架材料(MOFs)是利用金属离子或金属离子簇形成的次级结构单元与含氮、羧酸类官能团的有机配体通过自组装形成的具有晶体结构的多孔材料,与传统多孔材料相比,其拥有极高的比表面积和孔隙率,且孔道结构可调。金属有机骨架材料荧光探针的发光机理包括:基于中心金属离子发光、基于有机配体发光、基于配体到金属的电荷转移(LMCT)或金属到配体的电荷转移(MLCT)发光、基于封装具有优异发光性能的客体分子发光。通过检测目标物使金属有机骨架材料荧光光谱发生变化,从而实现对目标物的检测,金属有机骨架材料荧光探针已经在众多领域得到了广泛的应用。金属有机骨架材料荧光探针主要包括传统金属有机骨架材料荧光探针、通过后合成修饰改性的金属有机骨架材料荧光探针以及通过封装客体改性的复合金属有机骨架材料荧光探针。过去学者们热衷于制备传统金属有机骨架材料荧光探针,近来为了丰富其可检测目标物的种类,开始研究将传统金属有机骨架材料荧光探针孔道结构可调的优点与荧光性能优越的客体材料相结合,开发复合金属有机骨架材料荧光探针,或将传统金属有机骨架材料荧光探针进行后合成改性。本文通过介绍近年来金属有机骨架材料荧光探针对爆炸物、阴阳离子、生物小分子、温度、p H以及溶剂中的水等待测物检测识别中的应用,分析目标物使荧光光谱发生变化的机理,总结金属有机骨架材料荧光探针的设计理念,为金属有机骨架材料荧光探针的设计开发提供了新思路。     

色酮衍生席夫碱镁离子荧光探针的制备与表征

通过6-羟基-3-甲酰基色酮和烟酸酰肼的缩合反应,合成了一种新型席夫碱配体6-羟基-3-甲酰基色酮-(烟酸酰基)腙(L)并对其与镁离子配位的荧光探针的性能进行研究利用荧光光谱、核磁共振氢谱、红外光谱等方法对该荧光探针分子的结构进行表征和荧光性能进行探究。结果表明,该配体在431nm处具有较弱的荧光发射峰,镁离子的加入会使431nm处的荧光发射强度降低,而在529nm处产生一个新的很强的荧光发射峰,但该配体对其它金属离子无明显的荧光响应;经计算,其检测限可达到9.16×10~(-7) mol/L,结合常数为5.65×10~(-8) mol/L。该配体与镁离子之间形成配位比为1∶1的配合物(L-Mg)其对镁离子的识别机理是基于光诱导电子转移(PET)现象。     

二茂铁型双（8-羟基喹啉）席夫碱高分子配合物的合成与表征

通过1，1’-二甲酰氯二茂铁与双（8-羟基喹啉）联苯胺席夫碱的缩聚反应，得到了二茂铁-8-羟基喹啉型缩聚物，然后与不同的金属离子配位，获得了一类新型的二茂铁8-羟基喹啉型高分子金属配位聚合物。用红外光谱（IR）、元素分析、差热分析（DSC—TGA）、荧光光谱对配体和金属配位聚合物进行表征。结果表明，配住金属参与后，提高了缩聚物的热性能。配体和配聚物的荧光性能分析表明，化舍物的发射谱出现在425～550nm之间，并且呈现三重荧光性质，在配体与金属离子配合后，其荧光强度增强。     

长链共轭席夫碱吸波材料的研究进展

阐述了长链共轭席夫碱吸波材料的吸波机理,综述了席夫碱吸波材料的电性能、磁性能、吸波性能的研究现状,展望了该类吸波材料的电性能、磁性能以及吸波性能的改善研究情况,可通过设计合成长链共轭结构的席夫碱、引进手性螺旋结构、利用过渡金属或稀土金属配位这3个方面来提高席夫碱吸波材料的电性能、磁性能以及吸波性能。     

含三联吡啶聚苯乙烯荧光微球的制备与性能EI北大核心CSCD

将三联吡啶基团引入交联的聚苯乙烯树脂(Merrifield树脂)表面后在甲醇中与硝酸铕进行配位反应,制备了新型荧光微球。利用红外光谱、元素分析、光电子能谱和荧光光谱等分析手段对聚合物和铕配合物进行了表征,研究了其对有机磷酸酯的荧光传感性能。结果表明,该微球及其在非水溶剂的悬浮液在手持式紫外灯照射下均发射出铕离子的特征红色荧光,氯磷酸二乙酯可以迅速、有效地猝灭其荧光。其在617 nm处的荧光猝灭常数为0.308×103 L/mol,这种微球有望在有机磷农药检测用的荧光传感器中得到应用。     

三苯胺类荧光探针的研究进展

三苯胺结构单元中,与氮原子相连的3个苯环具有较高的活性、结构多样性和易裁剪修饰的特性,因此通过在苯环适当的位置外接不同的识别基团,可得到一系列具有特定传感性能的三苯胺类荧光探针分子。系统总结了三苯胺衍生物在金属离子、阴离子和小分子检测中的研究进展,并对探针分子的设计思路、合成方法、应用范围等进行了详细的比较分析,同时对其未来的发展趋势进行了展望。     

基于罗丹明的水溶性Cu2+传感探针的合成与性能

以罗丹明6G酰肼(R6GH)和4-(二乙氨基)水杨醛为试剂,通过席夫碱反应制备了一种新的传感探针R6GHS,并对探针的结构进行了表征分析。紫外-可见吸收和荧光光谱研究发现,该探针对Cu2+显示出高度的检测选择性,在乙腈-水(3∶7,体积比)Tris-HCl(pH值=7.0)缓冲溶液中,随着Cu2+的加入,探针螺环打开,可以明显地观察到溶液由无色变为红色,同时伴随鲜有的荧光淬灭现象,并且该响应过程迅速而且可逆,有望用于水质中Cu2+快速检测。     

α-呋喃甲醛缩对苯二甲酰腙对铜离子的高选择性识别研究

设计合成了荧光传感分子α-呋喃甲醛缩对苯二甲酰腙(p-PB-Fu),采用1H NMR对其结构进行了表征,应用吸收和荧光光谱初步探讨了在乙腈中其对Cu2+的响应.结果表明,p-PB-Fu与Cu2+存在两个结合过程,首先是其与Cu2+以2:1的方式形成普通配合物;而随着Cu2+的继续加入,所形成的配合物之间通过自簇集而形成金属配位聚合物/寡聚物.光谱数据初步表明后者对Cu2+具有较高的识别选择性.     

基于分子工程能量转移构建的比率型双光子荧光探针在生物成像中的应用

设计和合成可被应用于生物系统中各种分析物的比例检测与成像的基于能量转移二元体系的比率型双光子荧光探针是一项至关重要的任务。因此,对近10 a基于荧光共振能量转移(FRET)或跨键能量转移(TBET)构建的比率型双光子荧光探针在生物成像中的应用进行综述。未来的研究方向是基于FRET/TBET构建新型双光子比率型荧光探针,并将其应用于生物分析和疾病诊断领域。     

双齿席夫碱配基功能化的聚苯乙烯与Eu(Ⅲ)离子配合物的制备及其发光特性

通过几步大分子反应过程,将双齿席夫碱(SB)配基键合在聚苯乙烯(PS)侧链,制得了双齿席夫碱配基功能化的聚苯乙烯PS-SB。使大分子配体PS-SB与Eu(Ⅲ)离子螯合配位,制备了二元高分子-稀土发光配合物PS-(SB)3-Eu(Ⅲ),也以邻菲罗啉(Phen)为小分子第二配体,制备了三元高分子-稀土发光配合物PS-(SB)3-Eu(Ⅲ)-(Phen)1。研究结果表明,键合的双齿席夫碱(SB)配基兼具有螯合配位与传能敏化双重功能,所制备的高分子-稀土配合物均能发射出很强的Eu(Ⅲ)离子的特征荧光。大分子配体PSSB本身具有强的荧光发射,但与Eu(Ⅲ)离子配位后,其自身的荧光发射大为减弱,通过配合物分子内能量转移,可强烈地敏化Eu(Ⅲ)离子发光。     

荧光水凝胶传感器及其传感响应机制研究进展

荧光水凝胶是一类具有三维交联网络、荧光发射性能的新型高分子复合材料，能够在外界目标分析物的刺激下发生荧光强度或荧光发射颜色的改变。因此，荧光水凝胶能够作为定量检测目标分析物浓度的重要工具，并且表现出良好的荧光稳定性与检测便携性。近年来，研究人员开发出了多种基于不同类型响应机制的荧光水凝胶传感探针，并应用于各种类型目标分析物的检测。在传统的荧光水凝胶传感器的设计过程中，大多数是基于目标分析物与水凝胶内部的荧光材料间高度的特异性识别功能，这需要目标分析物与荧光材料之间的高度一一对应关系，限制了此类荧光水凝胶传感器的检测广泛性。然而，通过间接性作用构建的荧光水凝胶能够引入一个中间媒介作为桥梁进一步实现各类目标分析物的特异性识别与响应。该种级联响应目标分析物的方式打破了传统荧光水凝胶传感器的局限性。本文根据荧光水凝胶传感体系构建过程中所涉及到的信号响应机制，将荧光水凝胶传感器分为三大类，主要包括直接响应型、竞争性响应型、非竞争性响应型，这对于启发人们构建新型荧光水凝胶传感器具有重要的参考意义。最后，对荧光水凝胶传感器在检测领域所面临的机遇与挑战进行了总结与展望。     

含二茂铁和双噻唑的聚合席夫碱的合成与性能研究

以丁二酮、液溴和硫脲为原料经过有机合成反应制得2,2′-二氨基-4,4′-联噻唑（DABT）;利用合成的DABT和二茂铁甲醛通过缩合反应得到小分子二茂铁席夫碱,利用傅列德尔-克拉夫茨反应原理制备了聚合二茂铁席夫碱;再将金属铁、镍和铜的硫酸盐掺杂聚合物得到其金属配合物,利用红外、^1H核磁表征了产物的结构,用四探针测试仪和古埃磁天平测试了产物的电导率和磁性能。实验结果表明：合成产物是聚合二茂铁基席夫碱,其电导率为1.61×10^-6S·cm^-1,处于半导体范围;掺杂有Fe^2＋,Ni^2＋和Cu^2＋的硫酸盐配合物的磁增重均比未掺杂的聚合物有明显的提高,其中掺杂Cu^2＋金属离子的配合物性能最好,这暗示它可作为一类新型的有机功能电磁材料。     

化学所在新型细胞原位荧光探针研究中取得进展

正荧光探针具有敏感性高、选择性好、响应时间短、易于直接观测、便于实时监测等优点,可以在一些特殊的应用体系和生物活性物质的检测等方面发挥重要作用,其基础研究和应用开发受到了广泛关注,特别是新原理的开发和新型探针材料的设计、合成,成为了近年来光功能材料的研究热点之一。在科技部、国家自然科学基金委和中国科学院的支持下,中国科学院化学研究所光化学院重点实验室的课题组多年来致力于荧光传感材料的设计合成及其新型器件的研究,他们设计、合成了一系列高效的新型荧光探针分子,     

基于铝酸盐类长余辉材料的Fe3+荧光探针

SrAl_2O_4∶Eu~(2+),Dy~(3+)是常见的长余辉发光材料,具有良好的发光和余辉性能,能够作为荧光共振能量转移(FRET)体系中能量供体,使探针具备在无光源激发条件下的检测能力.但其易发生水解反应而失去光学性能,这限制了其应用.对SrAl_2O_4∶Eu~(2+),Dy~(3+)进行表面修饰改性,并以其为基体制备可利用余辉进行检测的荧光探针具有重要的研究意义.本文利用正硅酸乙酯(TEOS)在酸性条件下的水解缩合在SrAl_2O_4∶Eu~(2+),Dy~(3+)表面包覆SiO_2以提高其耐水性,并通过硅烷偶联剂将其与罗丹明B连接构成一种新型荧光探针.采用扫描电镜、荧光光谱等检测手段对所制备探针进行表征,并分别研究了探针在有、无光源激发条件下的检测性能.结果表明,制备的探针对Fe~(3+)有较特殊的响应,可用于检测溶液中的Fe~(3+).该探针在光源激发下可定量检测溶液中100～500μmol/L浓度范围内的Fe~(3+),在无光源激发条件下可利用自身余辉检测溶液中500μmol/L以上浓度的Fe~(3+).     

基于DNA电子开关结构的农药残留检测技术研究

基于新型DNA电子开关结构的检测系统,结合电化学传感技术,实现对甲基对硫磷、甲胺磷、马拉硫磷、久效磷等有机磷农药残留物的超灵敏、高通量的定量快速检测,可同时检出多种待检物。     

小分子有机荧光材料在重金属离子检测中的应用研究进展

小分子有机荧光材料由于具有种类众多、结构可调、荧光量子效率高、选择性好和光谱可调节等优点，被广泛应用在环境监测、医学成像等领域。对环境中重金属离子的检测具有高选择性、高灵敏性和良好的稳定性等优势，成为了常用的重金属离子检测方法之一。综述了近年来有机小分子荧光材料应用于环境中汞、铅、铁等金属离子检测的研究进展，介绍了多种荧光探针的合成、反应现象、传感机制、检测能力及实际应用等，并对其发展趋势及应用进行了展望。     

一种含磺酸基席夫碱荧光探针的合成及性质

合成了一种含磺酸基席夫碱。通过核磁、红外光谱对其结构进行了表征,研究了其在不同溶剂中的紫外可见吸收光谱和荧光发射光谱及对过渡金属离子的识别。结果表明:在不同溶剂中紫外最大吸收波长发生红移,荧光最大发射波长发生蓝移,在丙酮和DMF(N,N-二甲基甲酰胺)溶剂中荧光发生猝灭;该席夫碱作为荧光探针分子对Fe~(3+)和Cu~(2+)有良好的识别作用。     

新型GSH荧光传感材料的合成与性能研究

以罗丹明B酰肼为荧光发光团,设计并合成了一种带有二硫键的荧光探针RNSS,该探针在乙腈与水溶液（v/v=1∶1）中可以特异性地识别谷胱甘肽（GSH）。通过红外光谱、核磁共振谱图、荧光光谱对探针的结构与性能进行表征与分析。实验结果表明,当向探针溶液中加入GSH后,在561 nm光的激发下,其在585 nm处出现明显的粉色荧光,并且其他氨基酸没有荧光响应,表明其具有良好的专一选择性以及抗干扰能力;同时探针对GSH的检出限为6.063×10^-6 mol/L,说明其具有高灵敏性;经荧光光谱滴定曲线与Job-plot分析可知二者通过二硫键取代反应以1∶1的方式形成配合物。     

长荧光寿命稀土配合物荧光探针的研究进展

稀土配合物具有长的荧光发射寿命、色纯度高、半峰宽窄以及发光量子效率高等特点,使其在生物成像以及其他热门领域有着重要的应用。特别是在生物应用领域,稀土配合物长的荧光发射寿命可以有效克服生物体自发光以及光散射的影响,从而有效地进行生物成像或离子识别。综述了近年来基于稀土配合物的荧光探针用于阴离子识别、金属阳离子检测、pH识别以及生物成像方面的研究工作,并展望了这类荧光探针的应用前景与发展趋势。