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。     

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。     

一种酰腙类荧光探针的合成及其对Al3+的识别性能研究

以1,2,4,5-四溴甲基苯和2,4-二羟基苯甲醛为反应原料,通过两步合成反应得到一种新型的酰腙类荧光探针。化合物在V(DMSO)∶V(水)=19∶1的溶剂中对Al~(3+)具有较好的选择性,在446 nm波长处有明显的荧光增强作用。通过Job法、核磁滴定、质谱分析表明,探针与Al~(3+)的配合比为1∶2,由光谱滴定实验可知,探针对Al~(3+)的最低检出限为1. 16×10~(-7)mol/L,配合常数为2. 28×10~3L/mol。此外,实际应用研究表明,荧光探针可以用于自来水和河水中一定浓度范围内Al~(3+)的检测。     

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。     

基于罗丹明内酰胺结构的“关-开”型Fe~(3+)荧光探针的性能研究

以对苯二甲酰氯与罗丹明B乙二胺缩合反应的产物(Rh-1)为荧光"关-开"型探针,研究了探针Rh-1选择性识别Fe~(3+)的各种影响因素,建立了Rh-1荧光检测分析痕量Fe~(3+)的方法,其线性范围为1.0×10~(-7)mol/L~2.6×10~(-5)mol/L,检出限为2.31×10~(-8)mol/L。     

基于壳聚糖衍生物的Al3+荧光探针的设计合成

人体摄入过量的Al~(3+)会导致多种疾病,因此Al~(3+)的检测具有重要的意义。荧光探针法在目标物质检测中具有选择性好、灵敏度高等优点,已成为重要的检测手段。以2-羟基-1-萘甲醛和羧甲基壳聚糖为原料,在乙醇溶液中回流反应8 h,高产率得到一种高选择性Al~(3+)荧光探针。在常见的金属离子和阴离子中,该荧光探针对Al~(3+)呈现出较好的选择性和较高的灵敏度。在V(乙醇)∶V(水)=4∶1、p H 6. 0、50 mmol/L羟乙基哌嗪乙硫磺酸(HEPES)溶液中,该探针对Al~(3+)的线性响应范围为4. 0×10-5～1. 0×10-4mol/L,检出限为1. 3×10-5mol/L。     

一种用于钍离子检测的荧光探针的合成及其性能研究

本实验通过水杨醛与丙二酰肼的缩合反应合成了一种荧光探针L_1,探究了探针L_1识别Th~(4+)的最佳条件,建立了荧光检测分析Th~(4+)的方法.实验表明在pH值为2.5,V(DMF):V(H_2O)=1:1的检测媒介中,Th~(4+)浓度在0~1.1×10~(-4)mol/L范围内,探针的荧光强度与Th~(4+)浓度呈良好的线性关系(R~2=0.98),检出限为9.23×10~(-8)mol/L。     

一种裸眼识别的反应型铜离子荧光探针

设计合成了一种反应型荧光探针2-[4-(N,N-二甲胺基)苯基]4-氧-4H-色酮-7-基-吡啶甲酸酯(Ⅳ),并用1HNMR、13CNMR、MS和元素分析进行了结构表征。该探针在Tris-HCl缓冲溶液/乙腈(3/2,V/V)溶液中,室温下能够快速(5 min)与Cu~(2+)发生特异性反应,在565 nm处引起荧光增强,同时裸眼可见颜色由橙红变为黄色。Cu~(2+)浓度在0~2.0×10-5mol/L内呈良好的线性关系,检出限为1.67×10-8mol/L,可用于水质检测。机制研究表明,Cu~(2+)可催化Ⅳ的酯键断裂,生成具有强荧光的2-[4-(N,N-二甲胺基)苯基]-7-羟基-4H-苯并吡喃(Ⅲ)。     

B-降胆甾苯并咪唑化合物对金属离子识别性能研究

苯并咪唑是优良的离子探针活性基团,以3种不同取代基结构的B-降胆甾苯并咪唑化合物作为金属离子受体,采用紫外光谱法和荧光光谱法对12种不同的金属离子(Co~(2+)、K~+、Na~+、Li~+、Pb~(2+)、Ca~(2+)、Zn~(2+)、Sr~(2+)、Ni~(2+)、Ag~+、Hg~(2+)、Cu~(2+))进行检测,结果表明这3种化合物对Cu~(2+)离子具有高度的选择性,抗干扰能力好,可作为选择性光学传感器,检出限分别为7. 31×10~(-8)、7. 99×10~(-8)、5. 85×10~(-8)mol/L,采用Job法测试,3种化合物与Cu~(2+)的配合比为1∶1。     

一种新型荧光探针的设计、合成及其传感性能

以吖啶酮为荧光团,通过与特定的金属离子配位实现抑制C=N异构化达到关-开识别的目的,设计并合成了一种新型荧光探针,4-[(吡咯-2-亚甲基)氨基]吖啶-9(10H)-酮(4-AAP),结构经过氢谱和碳谱表征。性能研究表明,在V(N,N-二甲基甲酰胺)∶V(甲醇)∶V(水)=1∶7∶2的混合溶液中,4-AAP能够选择性识别Zn~(2+),同时具有较强的抗干扰能力,荧光滴定实验和Job’s plot实验表明4-AAP与Zn~(2+)的配位关系为2∶1(物质的量比),最低检出限为4.98×10~(-7)mol/L。     

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。     

一种新型荧光探针的合成及其对Ag+识别性能研究

以罗丹明B与氯乙酰氯,邻苯二胺等为原料,合成了一种新型的荧光探针R3。通过~(13)C NMR、~1H NMR及高分辨质谱进行了表征。在Tris-HCl缓冲溶液调节pH=7的测试介质中,该探针对Ag~+具有较好的选择性和灵敏度。当Ag~+在0.5×10~(-5)～1.5×10~(-5) mol/L范围内紫外吸光度(A)与Ag~+浓度呈现良好的线性关系,线性拟合系数为0.998 3,检出限为4.3×10~(-6) mol/L。Job’s plot实验表明,荧光探针与Ag~+以1∶1结合。     

基于喹啉Zn~(2+)荧光探针的合成及其性能

以邻氨基苯甲酸和咔唑等为原料,经Skraup、Vilsmeier-Haack和Knoevenagel等反应合成了3-{2-[8-(1H-苯并咪唑-2-基)喹啉-2-基]乙烯基}-9-苯甲基-9H-咔唑(探针L),并通过1HNMR、13CNMR、MS对其结构进行了表征。荧光光谱测试结果表明,探针L对Zn~(2+)的选择性好,抗干扰能力较强,50 s内响应,在pH=5~9内对pH不敏感。加入Zn~(2+)后,探针L的荧光强度与Zn~(2+)浓度(0~60μmol/L)呈现良好的线性关系,相关系数R2=0.998 6,检测限为2.003 1×10-8mol/L。Job's曲线、荧光滴定实验和ESI-MS谱分析表明,探针L与Zn~(2+)的络合比为1∶1。     

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。     

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。     

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。     

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。     

基于罗丹明衍生物的Fe(Ⅲ)荧光探针的合成及其性能研究

设计并合成了两种罗丹明类Fe3+荧光分子探针L1、L2,并用核磁和质谱对其结构进行了表征,同时对目标探针进行了荧光光谱性能测试。研究表明:当体系为V(DMF)∶V(H2O)=1∶1时,这两种探针对Fe3+均具有较好的选择性,且基本不受其他离子的干扰;当Fe3+浓度在60~120μmol/L和40~300μmol/L范围内时,L1和L2荧光强度均与之呈现良好的线性关系;通过Job's曲线发现探针与Fe3+的配合比为1∶2。     

基于萘酰亚胺的Turn-on型Fe~(3+)荧光探针

以萘酰亚胺作为荧光团,通过哌嗪与N-2-氯乙酰氨基喹啉反应得到基于PET原理的荧光增强型Fe3+探针。实验结果表明,在pH=6.46的0.01mol/L Tris-HCl(乙腈∶水=4∶1,V/V)溶液中,探针能选择性识别溶液中的Fe3+,荧光最大增强10倍,不受其他离子的干扰;同时将探针硅烷化修饰后,共价键联到硅胶颗粒上得到荧光增强型Fe3+传感材料,可以检测水溶液中的Fe3+,在2.0×10-5~1.4×10-4 mol/L Fe3+离子含量范围内,荧光强度呈良好的线性关系(R2=0.9023)。     

罗丹明类荧光探针的合成及其对Hg~(2+)的识别研究

以罗丹明B、水合肼及2'-羟基苯乙酮等廉价化合物为原料,经过简单的缩合反应得到可识别Hg~(2+)的荧光探针L,其结构经1HNMR、13CNMR以及HR-MS表征。光谱性能研究表明,探针L在Et OH-H2O(V(Et OH)∶V(H2O)=4∶1,p H 7.0,20 mmol/L HEPES)体系中,对Hg~(2+)具有优异的识别能力,两者的配合比为1∶1,且识别过程可逆。