含有酚羟基的吖嗪类荧光探针的阴离子识别与传感研究

设计合成了含有酚羟基的萘吖嗪类荧光探针分子,利用紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱研究了探针分子的阴离子识别和光化学传感性能。研究结果表明,该探针分子可以通过比色（紫外-可见吸收光谱）和荧光发射光谱双通道识别检测氟离子。该探针分子是一类比率型阴离子荧光探针,作用方式为探针分子酚羟基的去质子化作用,这种激发态质子转移（ESIPT）是探针分子呈现比率荧光特性的原因。通过本实验不但可以让学生掌握紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱仪的使用方法,还能培养学生在分子识别与光化学传感领域的科研兴趣。     

一种三苯胺酰腙荧光探针的合成及其对Al3+的选择性识别

将4-二苯基氨基苯甲酰肼和2,4-二羟基苯甲醛结合,合成了一种新的三苯胺酰腙类荧光探针(N18),并利用核磁共振氢谱(¹H NMR)、碳谱(¹³C NMR)和质谱(MS)技术对其结构进行了表征。在二甲基亚砜(DMSO)/H₂O溶液中对N18的光学性能进行了测定。紫外-可见(UV-vis)吸收光谱和荧光发射光谱结果表明,N18对Al³⁺识别表现出高选择性和高灵敏度,并且对其他金属离子有较强的抗干扰能力。利用Job曲线和¹H NMR测得N18与Al³⁺的结合比为1∶1,通过荧光滴定得到N18对Al³⁺的检出限为4.9×10^-8mol/L,结合常数(K_a)为5.95×10⁵ L/mol。探针N18可以检测实际水样中的Al³⁺,并且可以制备成试纸用于检测Al³⁺,具有一定的应用前景。     

具有接力识别功能的荧光探针研究进展

接力识别是一种操作简单并逐渐被广泛使用的离子识别方法。本文介绍了接力识别的意义和类型,详细地介绍了近年来包括金属离子和阴离子、阴离子和金属离子、金属离子和金属离子以及阴离子和阴离子的接力型荧光识别研究进展,以期为设计合成新颖的具有接力识别功能的荧光探针提供参考。     

硝基取代苯腙类荧光受体的阴离子识别与传感性能

合成了含萘荧光基团的硝基取代苯腙类受体,利用紫外-可见分光光度法、荧光发射光谱法和核磁等方法研究了受体的阴离子识别与光化学传感性能. 结果表明,在DMSO有机溶剂体系中,单硝基取代受体选择性比色和荧光识别氟离子,而双硝基取代受体可以比色和荧光识别氟离子和醋酸根离子. 归因于腙=N-NH基团质子酸性的进一步增强,双硝基取代受体能够在DMSO-H2O体系中实现对氟离子的比色和荧光识别. 此类受体是有效的“off-on”型阴离子荧光传感分子.     

硼酸类荧光受体识别单糖*

糖广泛存在于自然界中,与蛋白质和核酸一起并列构成生命体的三大物质单元。由于糖含有多个羟基,含硼酸基的有机物与二醇间有强烈结合作用,故硼酸基团常用于糖类识别和细胞标记。当荧光体与硼酸基团相连接时即可构建识别糖的荧光传感器。本文按发光团结构进行分类,分为：萘基硼酸类受体（包括对二甲氨基萘硼酸衍生物,N-取代的氨基萘硼酸衍生物,1,8-萘二甲酰亚胺为母体的单硼酸衍生物）、杂环硼酸类受体（包括含氮杂环硼酸衍生物、含硫杂环硼酸衍生物以及含氧杂环硼酸衍生物）、蒽环硼酸类受体、芘环硼酸类受体、紫精硼酸类受体及其它类型的硼酸类受体等,详细评述了自2002年以来含硼酸基团的新型荧光受体在单糖识别研究中的最新进展。     

阴离子型芘基探针用于水体中对硝基苯胺的荧光检测

本研究利用阴离子型芘衍生物8-羟基芘-1,3,6-三磺酸三钠盐(HPTS),建立了一种快速、可视化的对硝基苯胺(PNA)荧光检测方法.检测原理主要是基于PNA通过非共价作用而导致的HPTS的荧光淬灭.通过测量加入PNA后HPTS在512 nm处荧光强度的变化,可以实现PNA的荧光检测.本方法的线性范围为10~120μmol/L,检出限(3σ/s)为4.6μmol/L.对本方法的抗干扰性以及方法的实际应用性进行了考察.结果表明,本方法具有低成本、高灵敏度、高选择性、操作简便等优点.     

基于三苯胺-罗丹明染料荧光探针对pH和Cu^2+的选择性识别

基于罗丹明B酰肼和三苯胺染料合成了pH和Cu^2+双识别分子探针(RTPA),并利用核磁氢谱、核磁碳谱和高分辨质谱表征了RTPA的分子结构。通过紫外-可见光谱法和荧光光谱法研究了该荧光分子探针在极性不同的有机溶剂中的光谱性能以及在THF/H2O(V:V=1:1)溶液中对Cu^2+和质子的选择性识别性能。结果表明:随着溶剂的极性增大,化合物RTPA的最大发射波长发生红移,从419 nm红移到500 nm。该探针在水溶液中可以实现高选择性识别Cu^2+离子,不受其他常见金属离子的竞争性干扰。通过Job’s plot曲线证明了探针RTPA识别Cu^2+的化学计量比是1:1,Cu^2+的检出限为0.635μmol/L。当pH在1.87~4.48区间内,探针的荧光强度与pH呈良好的线性关系,线性相关系数为0.9957,其pKa为3.13。探针RTPA也可用于极酸性条件下(pH<4)质子浓度的定量检测。     

新型罗丹明B类荧光探针的合成及其对Fe3+识别研究

以罗丹明B和间氨基吡啶缩合反应得到新型罗丹明B衍生物L1,并用1H NMR,IR,HRMS-ESI及X射线对其结构进行了确证.通过荧光光谱法研究了目标物L1在水溶液中与金属离子的识别特性.结果表明目标物L1作为荧光探针可选择性的比色识别Fe3+,并且受常见离子的干扰较小.探针L1的荧光强度与Fe3+浓度(1×10-6~9×10-6 mol/L)呈较好的线性关系.     

基于三苯胺的荧光探针设计、合成与应用研究进展

螺旋桨结构的三苯胺荧光团既能作为强的电子供体,又能作为潜在的聚集诱导发光(AIE)骨架.同时,三苯胺衍生物很容易通过简单的反应进行结构修饰,如醛基、氨基、硼酸基、卤素、乙炔基等取代的三苯胺能够发生缩合反应或偶联反应等,进一步功能化.因此,功能性三苯胺类化合物被广泛用于太阳能电池、荧光染料、固态发光材料和荧光探针的分子设...     

均二苯乙烯类双光子荧光探针的合成及对金属离子的识别

合成了以均二苯乙烯为荧光母体, 一端以N,N-二甲基, 一端以7-苯基-1-氧杂-4,10-二硫杂-7-氮杂环十二烷(NS2O)为受体的荧光探针(DMNS2O), 并用1H NMR等技术对其进行了结构鉴定. 通过X射线单晶衍射分析发现均二苯乙烯的3个苯环非共平面, 二面角分别为24.6°和37.5°; 在加入金属离子Ag+和Zn2+之后, 探针在600 nm处的荧光峰消失, 420 nm处产生新的荧光峰, 其它金属离子的干扰较小.双光子荧光激发研究结果表明, 当激发波长为750 nm时, 双光子荧光发射最强.     

Vinyl Groups Containing Tetraphenylethylene Derivatives as Fluorescent Probes Specific for Palladium and the Quenching Mechanism

Main observation and conclusion We previously reported that a series of tetraphenylethylene(TPE)-containing all-hydrocarbon conjugated polymers exhibited a spe-...     

有机小分子荧光探针对甲醛的识别及其应用

甲醛不仅用作工业化学品,也是调节人体生理活动的必要代谢产物。但是,人体从外环境过量的摄入甲醛或者内环境甲醛代谢的不平衡,会造成器官癌变和老年痴呆等重大疾病。有机小分子荧光探针以其高灵敏度、高选择性、可视化和原位检测等特点,使其在生物体内外甲醛检测和生物成像领域具有应用优势,同时也为实际产品中甲醛的痕量检测提供一种新方法。近五年来,甲醛荧光探针得到了快速的发展。本文主要从甲醛荧光探针的反应类型、生物体中甲醛的荧光成像以及在实际样品(商品)检测应用三个方面,介绍有机小分子荧光探针对甲醛的识别和应用。最后总结指出,不同类型的有机小分子荧光探针在不断开发、结构优化和光学性能提升及满足辅助生物医学方向长期性研究的同时,也能拓展应用范围,达到短期内对实际产品中甲醛快速(原位)检测的目的。     

Rational Design of Ratiometric Fe3+ Fluorescent Probes Based on FRET Mechanism

As the most abundant transition metal element in mammals, iron(Fe) plays a vital role in life activities. It is of great significance to study the variation of Fe³⁺ level in living organisms. In virtue of the advantages of high sensitivity, good selectivity and low damage to living systems, the fluorescence detection of Fe³⁺ has attracted much attention. Compared with the intensity-based fluorescent probe, the ratiometric fluorescent probe has less interference of environmental and can realize quantitative detection. In this study, four ratiometric Fe³⁺ fluorescent probes, R1, R2, R3 and R4_, were designed and synthesized using fluorescence resonance energy transfer(FRET) mechanism to achieve quantitative detection of Fe³⁺. In the FRET systems, 1,8-naphthalimide fluorophore derivatives were adopted as donors while rhodamine B derivatives were selected as receptors. The connection sites of the donor and acceptor in R3 and R4 are different from those in R1 and R2. All the four probes showed good response and selectivity to Fe³⁺. The energy transfer efficiencies of R3 and R4 were obviously higher than those of R1 and R2. This work provided a promising strategy for the development of fluorescent ratiometic Fe³⁺sensors.     

含均二苯乙烯荧光探针的合成及其对金属离子的识别研究

通过Wittig-Horner反应合成了两个含有均二苯乙烯发色团, 一端为N,N-双(2-乙酰氧乙基)氨基受体, 另一端分别为N,N-二甲氨基(DMDE)或N,N-二苯氨基(DPDE)的荧光探针分子. 进行了NMR和MS表征. 测试了加入不同金属离子时探针分子的吸收和荧光光谱变化. 加入Ag+和Zn2+, DMDE在420 nm处出现强的荧光峰, 在600 nm的荧光峰先增强后减弱, 认为发生了分子间的荧光共振能量转移. 而DPDE在加入Ag+和Zn2+, 420 nm处无荧光发射, 600 nm处的荧光红移并减弱.     

高选择性氟离子识别受体的设计与识别机理

将酰胺识别基团耦合至基态具有分子内电荷转移特征的对硝基苯基偶氮苯胺分子中,设计合成了受体分子N-苯甲酰基4-(4'-硝基苯基偶氮基)苯胺(3),对氟离子表现出极高的识别选择性.乙腈中该受体3的最大吸收峰位于380 nm,加入氟离子后,该吸收峰强度逐渐减弱,同时在530 nm处出现新的吸收峰,后者为受体分子与氟离子形成的1:1配合物的吸收峰.溶剂极性效应实验表明,该吸收峰具有电荷转移特征.引入氟离子后受体3溶液的颜色由浅黄色转变为紫红色,可实现氟离子的裸眼检测.质子溶剂效应,1H NMR滴定为受体分子3与阴离子间的氢键作用本质提供了直接证据.     

Specific Reactions of RSNO,HSNO, and HNO and Their Applications in the Design of Fluorescent Probes

Nitric oxide (NO)-derived species play essential roles in regulating cellular responses. Among these species, S-nitrosothiols (including RSNO and HSNO) and nitroxyl (HNO) are especially interesting. Owing to their high reactivity and short survival time, the detection of these molecules in biological settings can be challenging. In this regard, much effort has been invested in exploring novel reactions of RSNO/HSNO/HNO and applying these reactions to develop fluorescence probes. Herein, reported specific reactions of RSNO/HSNO/HNO are summarized and strategies used in the design of fluorescent probes are illustrated. The properties and potential problems of representative probes are also discussed.     

Fluorescent Probes for Selective Recognition of Hypobromous Acid: Achievements and Future Perspectives

Reactive oxygen species (ROS) have been implicated in numerous pathological processes and their homeostasis facilitates the dynamic balance of intracellular redox states. Among ROS, hypobromous acid (HOBr) has a high similarity to hypochlorous acid (HOCl) in both chemical and physical properties, whereas it has received relatively little attention. Meanwhile, selective recognition of endogenous HOBr suffers great challenges due to the fact that the concentration of this molecule is much lower than that of HOCl. Fluorescence-based detection systems have emerged as very important tools to monitor biomolecules in living cells and organisms owing to distinct advantages, particularly the temporal and spatial sampling for in vivo imaging applications. To date, the development of HOBr-specific fluorescent probes is still proceeding quite slowly, and the research related to this area has not been systematically summarized. In this review, we are the first to review the progress made so far in fluorescent probes for selective recognition and detection of HOBr. The molecular structures, sensing mechanisms, and their successful applications of these probes as bioimaging agents are discussed here in detail. Importantly, we hope this review will call for more attention to this rising field, and that this could stimulate new future achievements.