一种裸眼识别Cu^2＋和Hg^2＋传感器的合成与性质研究

设计合成了一种香豆素修饰的罗丹明类衍生物L,用作程序型Cu2+与Hg2+检测传感器。采用核磁共振谱、高分辨质谱、红外光谱对其结构进行了表征。利用紫外光谱考察L对不同金属离子的识别作用,研究发现L可以高选择性和高灵敏度识别Cu2+。向L溶液中加入不同的金属离子时(Zn2+,Hg2+,Cu2+,Fe3+,Cd2+,Co2+,Ni 2+,Mg2+,Ca2+,Al 3+,La3+,K+,Na+,Mn2+,Pb2+和Ag+),只有Cu2+的加入会使溶液由无色变为粉色,并且在534nm出现一个新的吸收峰,说明传感器L可以裸眼识别Cu2+。通过紫外滴定得到L可以识别Cu2+的最低检测限为1.9×10-8 mol·L-1。制备了基于L的Cu2+检测试纸,该试纸可以方便快捷的检测水中的Cu2+。通过Job’s曲线和高分辨质谱确定了配合物L-Cu2+之间的结合比为1∶1。另外,若向L-Cu2+的DMSO溶液中加入1equiv.EDTA,溶液瞬间由粉色变为无色,说明EDTA可以取代L并与Cu2+结合,因此传感器L识别Cu2+是可逆的。另外,向L-Cu2+的配合物中加入Hg2+,溶液会由粉色变为无色(而加入其他阳离子没有明显变化),这可顺序实现对Hg2+的裸眼识别。通过紫外滴定计算出L-Cu2+识别Hg2+的最低检测限为2.9×10-7 mol·L-1。因此该程序型传感器L可以有序的裸眼识别Cu2+和Hg2+。

多离子识别荧光探针的合成及机理

以席夫碱官能团为连接臂、香豆素和罗丹明为发色基团,合成了一种荧光探针L,用1HNMR、13CNMR及HRMS对探针的结构进行了表征,并对其识别Ca2+、Cd2+和Al3+的机理进行了考察。结果表明:L在乙醇体系中对Ca2+、Cd2+和Al3+可选择性识别,并且对于其他金属离子具有一定的抗干扰能力。L及配合物[L+金属离子]在pH=7~12内有明显的荧光增强。HRMS和Job's曲线结果表明:L可分别与Ca2+、Cd2+和Al3+形成物质的量比为1∶1、2∶1和2∶1的配合物。

以低窄壳糖为载体的磁共振/荧光双功能成像分子探针的合成及性质研究

通过微波辅助氧化法降解壳聚糖制得低聚窄分子量分布壳聚糖(低窄壳糖),LNCS6(聚合度为6,Mw/Mn=1.08),并以LNCS6为载体,键接7-羟基-8-醛基香豆素(CA)为荧光基团、二乙烯三胺五乙酸(DTPA)为络合基团,络合三价钆离子最终制得一种潜在的核磁共振(MR)/荧光双功能成像分子探针Gd[DTPA/CA-LNCS6]。研究了其磁共振成像效果以及荧光特性,并通过等温微量热滴定法(ITC)测定了产物与牛血清蛋白(BSA)之间的结合常数及热力学参数。结果表明,所得产物具有较高的体外磁共振成像效果〔r1=13.71 L/(mmol·s)〕,远高于目前临床使用的马根维显〔r1=3.63 L/(mmol·s)〕。同时,其具有显著的荧光特性(λmax=438 nm),与牛血清蛋白之间结合常数Ka>104,适用于血液输送,对这类探针精细化工中间体的合成具有较好的参考与借鉴作用。