论文部分内容阅读
SO2、NO2、H2S、NO、CO等环境污染型或生物活性气体信号小分子在环境或生物体内的含量与人类生命健康密切相关,因此实现这些环境或生物气体小分子含量的检测具有重要意义。由于气体小分子不便于捕获并定量测定且相关文献报道的基本都是关于其衍生物或离子形式的检测,所以本文基于SO2和H2S的结构特点,设计、合成了三种用于检测这两种气体衍生物的HSO3-和HS-的新型荧光探针。主要研究内容如下:(1)基于苯并噻唑荧光基团的HSO3-探针的合成及性质研究。合成了以2- (2’-羟苯基)-苯并噻唑(HBT) 为荧光基团,以硝基烯烃作为识别位点的HSO3-荧光探针(HBT-N1和HBT-N2)。由于硝基对荧光团的PET效应,这两种探针几乎没有荧光,当加入HSO3-之后,HSO3-与硝基烯烃发生共轭加成,打断了分子的共轭结构,从而抑制了 PET效应使得荧光得到恢复。该类探针具有良好的选择性和高灵敏度,它们的最低检出限分别为89 nM和13 nM,均能成功实现活细胞中HSO3-的荧光成像。(2)新型苯并吡喃氧鎓类HSO3-荧光探针的合成及性质研究。设计、合成了一种基于苯并吡喃氧鎓衍生物的比率型HSO3-荧光探针QPCT。该探针与HSO3-可通过共轭加成快速进行反应,破坏了探针原有的π-π共轭结构,不仅表现出比率型荧光光谱变化(荧光从橘黄色变成绿色),还能实现对HS03-的裸眼识别(溶液颜色从粉色变成黄色)。光谱分析实验结果显示,探针QPCT具有较好的选择性和灵敏度,响应时间为450 s,最低检出限为4.4×10-7M。此外,探针QPCT已被成功应用于食品样品中HSO3-的测定。(3)基于苯并噻唑荧光基团的H2S探针的合成及性质研究。以HBT为荧光团席夫碱为识别基团,构建了一种基于Cu2+顺磁性和ESIPT效应的荧光探针HBT-C。探针首先与顺磁性Cu2+络合引起荧光猝灭,达到检测Cu2+的目的。由于更强的亲和性,H2S可自HBT-C-Cu2+络合物中把铜离子夺取,恢复探针原有的结构,使荧光得以恢复,从而实现对H2S的检测。该HBT-C-Cu2+络合物不仅能排除生物体内其他硫醇分子的干扰、专一性检测H2S,而且灵敏度高,检测限仅为8 nM。