基于四苯乙烯-罗丹明B的新型比色Fe^(3+)荧光探针的合成及其性能研究

文章利用2,6-吡啶二甲酰氯“一锅”两步连接四苯基乙烯和罗丹明B两大荧光母体,合成了一种新型比色Fe^(3+)荧光探针L,并对其进行结构表征和性能研究。利用紫外-可见吸收法和分子荧光光谱法研究了L的光学性质,实验结果表明:当Fe^(3+)存在时,探针溶液显示出从无色到橘红色的颜色明显变化和显著的荧光变化。该探针在水溶液中对Fe^(3+)表现出较高选择性和灵敏度,并且具有良好的线性响应范围(30~200μmol/L)和低检测限(5.03×10-6 mol/L),同时还能对Cu^(2+)实现可视化识别。通过ESI-MS研究表明L与Fe^(3+)可1∶1进行络合,导致罗丹明B螺内酰胺诱导开环,引起变色,聚集状态减弱,从而达到选择性识别Fe^(3+).

单取代罗丹明-硫杂杯[4]芳烃衍生物的合成及对Fe^(3＋)离子的荧光探针性质研究

以1,3-交替-二羧基甲氧基硫杂杯[4]芳烃为原料,通过与罗丹明乙二胺衍生物的酰化反应得到罗丹明基团单取代的硫杂杯[4]芳烃衍生物。目标化合物结构经IR,NMR,MS及元素分析等技术表征。荧光及可见吸收光谱法研究表明化合物对Fe3+具有探针性质,在乙醇-水(1/1,V/V)Tris-HCl(pH=6.0)缓冲溶液中,对Fe3+呈现光关-开响应,并观察到显著的荧光增强和颜色变红现象。测定了Fe3+-配合物的组成、稳定常数及荧光量子产率。

Schiff碱链接的双菲并咪唑Fe^(3+)荧光探针的合成及识别性能研究

以2-(2-氨基苯基)-1-苯基-1H-菲并[9,10-d]咪唑和对苯二甲醛为原料,合成了以Schiff碱链接的双菲并咪唑衍生物(BPII),并采用红外和核磁对所合成的化合物进行了结构表征和确认。通过紫外和荧光光谱实验表明,主体化合物BPII在DMF/HEPES的混合溶液中(V(DMF)∶V(HEPES)=7∶3)对Fe^(3+)具有选择性识别性能,且不受其他共存金属离子的干扰。荧光滴定实验表明,主体化合物BPII对Fe^(3+)的检出限为2.08μmol/L,可用于真实水样中Fe^(3+)浓度的检测。Job's曲线确定了主体化合物BPII与Fe^(3+)之间形成物质的量比为1∶1的金属配合物。

四苯乙烯-苯并咪唑荧光探针的合成及对Fe^(3+)的检测

将四苯乙烯甲醛和邻苯二胺缩合制得四苯乙烯-苯并咪唑衍生物TPE-BZ,考察了TPE-BZ的聚集诱导发光(AIE)性质及其对离子的选择性,进行了探针抗干扰实验,并研究了Fe^(3+)对探针TPE-BZ荧光滴定的影响。实验结果表明,TPE-BZ在固态时具有较强的蓝色荧光发射,在含水量为80%(φ)的溶液中发射蓝绿色荧光,具有明显的AIE特性;TPE-BZ溶液可与多种金属离子作用产生荧光光谱变化,可设计成荧光淬灭型探针用于选择性地检测水体中的Fe^(3+),在474 nm处的荧光强度与Fe^(3+)的加入量呈现较好的线性关系,相关系数达0.985,可定量检测试样中Fe^(3+)的含量。

在双波长下识别Fe3+的一种新型可视化荧光探针的合成及性能

合成了一种新型四苯乙烯-罗丹明化合物L,通过紫外-可见吸收光谱、分子荧光光谱、裸眼和循环伏安分析法等分别研究了化合物L的聚集诱导发光性能、对金属阳离子的识别性能和电化学性能。实验结果显示:化合物L在乙醇-水的混合溶剂中表现出典型的聚集诱导发光性能;L在EtOH/H2O(V∶V,1∶1,Tris-HCl,pH=7.0)溶液中随Fe^3+的加入,化合物L的EtOH/H2O(V∶V,1∶1,Tris-HCl,pH=7.0)溶液显示出明显的颜色变化,由无色变成红色,除Al^3+、Cr^3+略微变红外,其他金属离子无明显变化,这表明化合物L可作为裸眼识别Fe3+的探针;当选用激发波长350nm时,在508nm处的荧光发射强度发生猝灭,猝灭比为87.5%,检出限为4.56×10^-6mol/L;激发波长为530nm时,在582nm处荧光发射强度呈增大趋势,较加入前增大了49.6倍,检出限可达7.4×10^-7mol/L。由此可见,L在用不同激发波长激发时,在两个不同荧光发射波长下分别实现了对Fe^3+的“turn-off”和“turn-on”识别,因此L可作为一种具有高灵敏性和专一选择性的可视化Fe^3+荧光探针。并经Jobs曲线、紫外和荧光滴定、核磁滴定、扫描电镜初步确定了探针L和Fe^3+的络合机理,探针L和Fe^3+的络合比为2∶1,整个测试在中性条件下进行,使得该类探针在生物体系或环境中有潜在的应用价值。且它的电离势为5.77eV,电离势与正电极的功函数(5.5eV)较匹配,有望开发成为空穴传输材料。电子亲合势为3.71eV,比常见的电子传输材料PBD(EA=2.82eV)的电子亲和能大,有望开发为电子传输材料,所合成的化合物也可作为一类具有潜在应用价值的光电材料。

方酰化双罗丹明型荧光探针的合成及对Fe^(3+)的识别

以罗丹明乙二胺、方酸二乙酯为原料合成了一个Fe3+荧光探针RSQ,其结构经1HNMR,MS,元素分析表征。通过荧光光谱法研究了RSQ在V(CH3CN)∶V(H2O)=95∶5溶液中对Fe3+的识别特性。结果表明,RSQ可作为荧光探针选择性识别Fe3+,识别过程是可逆的。

基于罗丹明衍生物的Fe^(3+)荧光探针研究

为建立一种高选择性的Fe3+荧光探针测定Fe3+含量,设计并合成了一种罗丹明衍生物(探针1)用于Fe3+含量的测定.结果表明:在pH 6.00的V水∶V乙醇=1∶1的溶液中,荧光探针显示微弱荧光,当向其中加入Fe3+后,在580 nm处荧光增强,探针对Fe3+显示了较高的选择性.除Al3+和Ni2+对Fe3+的测定有干扰外,其他碱金属、碱土金属和过渡金属均不干扰探针1对Fe3+的测定.该探针对铁离子的线性响应范围是8.0×10-6～1.0×10-3mol/L,检测下限是2.4×10-6mol/L.该探针用于中药材怀菊花、怀牛膝中Fe3+的测定,测量结果令人满意.

基于罗丹明B类荧光探针的Fe^(3+)细胞成像研究

目的:构建一种基于罗丹明B为母体的新型荧光探针,考查其作为荧光探针P的光学性能,发展适合于分析检测细胞内Fe3+的可视化成像分析的荧光探针法。方法:RAW细胞中加入20μmol/LFe3+孵育30min后,再在该培养液中加入20μmol/L探针P,37℃下继续孵育30min,559nm激发,收集570～670nm波段内的荧光信号。结果:探针能够实现对细胞内Fe3+的可视化成像分析。结论:本方法探针容易制备,分析速度快,可实现结果的可视化观测。

基于香豆素荧光团的高选择性Fe^(3+)荧光分子探针研究

设计合成了四种含有酰胺和酯基结构的香豆素荧光分子探针,其结构通过1H NMR、13C NMR和HRMS进行了表征,并对探针进行了常见金属离子识别性能的研究。发现该类探针对Fe3+产生荧光淬灭性响应,其中7-位带有二乙氨基的2-(7-二乙氨基香豆素-3-甲酰胺基)乙酸乙酯(C3)和3-(7-二乙氨基香豆素-3-甲酰胺基)乙酸丙酯(C4)对Fe3+的淬灭比例达到99.5%和99.6%,可作为识别Fe3+的探针。

1,8-二(2-羟乙基)亚氨基蒽醌荧光探针用于Fe^(3+)的高选择性测定

在蒽醌荧光团上修饰乙醇胺分子,合成了用于铁离子识别检测的新的荧光探针.实验结果表明,在乙醇∶水=4∶1,pH值为7.20的条件下,Fe3+的加入使体系荧光猝灭,荧光强度和Fe3+浓度在4.0×10-5—3.0×10-4 mol/L范围内呈线性关系,由此可以实现在乙醇/水体系中对Fe3+离子的高选择性检测.检测限为3.8×10-7 mol/L.

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)。

检测Fe3＋/F-的双功能喹哪啶衍生物荧光探针

对一种简单结构的喹哪啶衍生物作为离子荧光探针的性能进行了研究。探针由8-羟基喹哪啶的2-位引入水杨醛构成,通过双键连接喹啉环与苯环以及推-拉电子基团构成大共轭结构,使其发光量子产率提高;探针分子中的氮、氧原子提供了良好的配位作用点,能选择性与离子配合而使荧光性质发生变化。在乙腈/水溶液中,Fe^(3+)与探针形成1∶1的配合物而使其荧光猝灭,配合为自发的熵驱动放热过程。红外光谱和1 H NMR滴定推测探针分子中的两个羰基氧和氮的孤对电子参与Fe^(3+)络合,光诱导引发电子转移过程导致荧光猝灭。在乙腈溶液中,F^-使探针在415nm处的荧光峰降低,在560nm处出现新荧光峰,形成比率荧光,荧光由蓝色变为黄色至橙红色。同时,F^-使探针在280和340nm处的紫外吸收峰降低,在455nm处出现新的吸收峰,形成比率吸收,颜色由无色变为黄色至橙色。1 H NMR滴定推测探针分子与F^-是通过氢键作用。为一种同时检测阴、阳离子的双功能探针,荧光法对Fe^(3+)和F^-的检出限分别低至13.6nmol·L^(-1)和1.6μmol·L^(-1),紫外法对F^-的检出限低至16.5μmol·L^(-1)。利用探针对F^-识别时明显的颜色变化,建立了可视性,快速度,易操作的目视检测微量F^-的方法。

基于罗丹明B的光“关-开”型Fe3+荧光探针的构建研究

过渡金属离子Fe3+在生命体系的发展过程中担当重要角色,荧光探针因其具有操作简便、灵敏度高、时空分辨能力强等特点得到了广泛应用。自主设计合成了一类新型的Fe^(3+)荧光探针,详细考查了其对不同金属离子的光谱分辨能力,结果表明在中性乙醇-水溶液中,探针只对Fe^(3+)表现出选择性的荧光增强和颜色变化(从无色到粉色),检测限达10^(-7) mol/L水平,这一变化是源于从内酰胺环(无荧光/off型)到开环胺(荧光/on型)的转化过程,对其他金属离子没有反应。利用等摩尔连续法测得探针与Fe3+的结合比为1∶1,同时EDTA实验证明该结合模式具有可逆性。

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。

对Fe^(3+)识别的2种香豆素-氧杂杯[3]芳烃荧光探针

以氧杂杯[3]芳烃为母体,通过"点击化学"技术,以1,2,3-三氮唑为连接基,将香豆素引入氧杂杯[3]芳烃的下沿,得到2种香豆素-氧杂杯[3]芳烃衍生物(探针1、2),结构经1H NMR、IR和ESI-MS表征。在DMSO/H2O中性混合溶剂中,Fe3+均能与探针形成1∶1配合物,使其荧光降低,紫外吸收增强,高选择性识别微量Fe3+。

双丹酰基组氨酸作为Fe3+荧光探针的研究

以丹磺酰基为荧光基团、以组氨酸为识别基团,设计并合成了一种识别Fe^3+的双丹酰基组氨酸(DHD)荧光探针.通过核磁共振波谱、质谱、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等对产物进行了表征和识别性能的研究.结果表明:探针分子能够在水溶液中以物质的量1∶1的结合比荧光识别Fe^3+,表现出高灵敏度和高选择性,且具有很强的抗离子干扰能力和荧光恢复能力.

基于香豆素的Fe^(3+)荧光探针的制备及其性能

以1-[3-(三乙氧基硅烷基)丙基]脲作为硅烷偶联剂,将香豆素分子以共价键的方式负载到SBA-15的孔道内表面,制备了一种可用于检测和吸附Fe^(3+)的有机-无机杂化荧光探针SBA-Q,通过FT-IR、N_2吸附手段表征了其结构。性能测试结果表明,SBA-Q在缓冲溶液HEPES(0.02 M,pH 7.0)中对Fe^(3+)表现荧光猝灭响应和较高的识别选择性。此外,SBA-Q对Fe^(3+)具有较高的吸附能力,吸附率可达93.96%。

基于罗丹明结构的Fe^(3+)荧光探针的合成及识别研究性能

荧光分子探针具有诸如最高可达单分子检测的高灵敏度、能够实现开关操作、对亚微粒具有可视的亚纳米空间分辨能力和亚毫秒时间分辨能力、原位检测(荧光成像技术)以及利用光纤进行远距离检测等众多优点。

光谱法研究1,3-硫杂杯[4]罗丹明乙二胺酰胺衍生物对Fe^(3+)的探针性能

利用硫杂杯[4]芳烃衍生物与罗丹明乙二胺发生酰化反应,合成了2个具有双罗丹明基团的1,3-硫杂杯[4]罗丹明乙二胺酰胺衍生物。在实验条件下,衍生物与Fe3+均能形成1∶1配合物,配合物的形成诱导了衍生物分子中罗丹明基螺环开环,而表现出良好的荧光和比色探针性能。1,3-硫杂杯[4]罗丹明酰胺-2,4-酯对Fe3+的选择性高于1,3-硫杂杯[4]罗丹明酰胺-2,4-酸。光谱法考察了探针对Fe3+响应的分析特征,测定了合成样品。

7-二乙胺基-3-[(噻吩-2-亚甲氨基)甲基]香豆素的合成及对Fe^(3+)的荧光识别

以7-二乙胺基-3-醛基香豆素为原料,与2-噻吩甲胺反应,生成一种新型的7-二乙胺基-3-[(噻吩-2-亚甲氨基)甲基]香豆素(DTMC),分别使用了~1H NMR、红外光谱和元素分析表征其结构,并研究了该分子探针DTMC对金属离子的光学传感识别。结果发现向分子探针DTMC的DMF溶液中加入适量的Fe^(3+),可以观察到其荧光明显地减弱。而且当加入Fe^(3+)的量达到饱和浓度10^(-3) mol/L后,DTMC甚至会产生荧光"关"的效果。其它金属阳离子几乎不会对分子探针DTMC选择性识别Fe^(3+)造成干扰。根据荧光光谱数据计算出DTMC与Fe^(3+)的结合常数为4.04×10~3(mol/L)^(-1),而根据Job图分析出两者之间以2∶1的摩尔比配位。