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, Fe3+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1H 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Fe3+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415 nm处的荧光峰降低, 在560 nm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340 nm处的紫外吸收峰降低, 在455 nm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。 1H 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Fe3+和F-的检出限分别低至13.6 nmol·L-1和1.6 μmol·L-1, 紫外法对F-的检出限低至16.5 μmol·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。

以硫杂杯<参考文献原文>芳烃为母体, 在其1,3-位连接羟乙基邻苯二甲酰亚胺, 2,4-位以三氮唑为连接基, 将苄基引入硫杂杯<参考文献原文>芳烃的下沿, 得到硫杂杯<参考文献原文>-邻苯二甲酰亚胺衍生物荧光探针(s1)。 探针s1发射强烈荧光, 在CH3CN介质中的相对荧光量子产率为0.43。 在DMF/H2O介质中, 以310 nm为激发波长, Fe3+能选择性猝灭探针s1在390 nm处的荧光; 在CH3CN介质中, 以245 nm为激发波长, I-能选择性猝灭探针s1在310 nm处的荧光, 光谱滴定和等温滴定量热均测出探针s1与Fe3+或与I-形成1∶1配合物, 结合常数均达105。 结合自由能表明配合为自发过程。 荧光猝灭检测Fe3+和 I-的浓度线性范围分别为1.0×10-7～1.6×10-4 mol·L-1和1.0×10-7～8.5×10-5 mol·L-1, 检测限分别为2.30×10-8 mol·L-1和1.17×10-8 mol·L-1。 同时, 利用识别和竞争配合作用, 控制Fe3+和F-的输入使探针s1发射荧光或荧光猝灭, 构建了分子水平上的逻辑电路。 红外光谱推测探针s1分子中三氮唑基的氮原子参与了识别Fe3+的配位, 而探针s1分子中三氮唑环上的芳氢与I-形成氢键而实现识别。

以1,3-交替二乙酯硫杂杯［4］芳烃和7-羟基香豆素为原料, 分步取代杯芳烃下沿, 合成得到1,3-交替香豆素-硫杂杯［4］芳烃荧光探针1。 在DMSO/H2O (φ, 3/7, pH 7)溶液中, 探针1发射的强荧光被Fe3+选择性猝灭;Fe3+使探针1的紫外吸收显著增强。 相同条件下其他常见金属离子的加入对探针1的荧光及吸收光谱无影响, 探针在水溶液介质中仅对Fe3+高选择性识别, 荧光和吸收光谱法的检测限均达10－8 mol·L-1。 光谱滴定、 等温滴定量热及质谱法均测出探针1与Fe3+形成1∶1配合物, 作用常数达105 L·mol-1。 从摩尔结合自由能和结合熵分别表明配合作用为自发过程。 同时, 在DMSO/H2O (φ, 1/9, Tris-HCl, pH 7, 0.1 mol·L-1 NaCl）介质中, 探针1能选择性猝灭识别牛血红蛋白（BHb）, 线性范围在0.2～3.0 μg·mL-1, 检测限达0.12 μg·mL-1。 为一种选择性识别Fe3+和BHb的杯芳烃荧光探针。

用罗丹明B乙二胺分步取代三聚氯氰环上两个氯原子, 得到对称结构的罗丹明-三嗪衍生物。 在pH 4～6的乙醇溶液中, 衍生物能选择性识别Al3+和Cr3+, 荧光发射和紫外-可见吸收显著增强。 衍生物对Al3+ 和Cr3+识别不受共存金属离子干扰。 在一定条件下, 可作为高选择性和高灵敏的Al3+或Cr3+荧光和比色增强型光谱探针。

合成了一种席夫碱结构的罗丹明B衍生物。 研究表明, 该衍生物能与Fe3+形成稳定配合物, 同时伴随显著的荧光增敏和吸收增强。 衍生物不仅对Fe3+呈现良好的荧光及比色探针性能, 其与金属离子形成的配合物也是一种研究牛血清白蛋白的高灵敏荧光探针。

利用硫杂杯<参考文献原文>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<参考文献原文>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<参考文献原文>罗丹明酰胺-2,4-酯对Fe3+的选择性高于1,3-硫杂杯<参考文献原文>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。

合成了一种罗丹明B酰胺-氧杂杯芳烃衍生物1。 在以Tris-HCl作为缓冲体系的乙腈溶液(pH 7.0)中, 化合物1本身无色且无荧光, 加入Sb3+后, 1的螺环结构打开, 观察到显著的荧光增强和颜色变红。 再加入Ca2+则导致1-Sb3+配合物的荧光猝灭及红色消失。 在此条件下, 其他共存离子没有明显响应。 因此1-Sb3+配合物可作为检测Ca2+的超分子荧光和比色化学传感器。

以八元瓜环为诱导剂、 碘化钾作重原子微扰剂, 在亚硫酸钠除氧下, 实现了菲、 芴的室温磷光发射。 在该体系中菲、 芴的最大激发和发射波长分别为282和509 nm, 276和518 nm, 磷光寿命分别为1.82和3.68 ms。 在最佳实验条件下, 菲在1.0×10－7～1.5×10－6mol·L-1, 1.5×10－6～1.0×10－5 mol·L-1和芴在8.0×10－7～8.0×10－6mol·L-1的浓度范围内分别与其磷光强度呈良好的线性关系, 检出限分别为4.8×10－9和8.0×10－9 mol·L-1。

用荧光光谱和紫外吸收光谱研究了八元瓜环与氧氟沙星、氟罗沙星、加替沙星及司帕沙星的相互作用体系的性质,考察了溶液酸度对作用体系的影响。在pH小于8.0的范围内,八元瓜环分别与氧氟沙星、氟罗沙星、加替沙星形成1:1、与司帕沙星形成2:1的稳定的主客体化合物;测定了不同pH时主客体相互作用的稳定常数均在103-104 L·mol-1(司帕沙星体系为1011 L2·mol-2)范围;同时测定了各作用体系的荧光发射和紫外吸收分析性能参数,药物客体的浓度线性范围达2-3个数量级,检测限为10-9-10-8 mol·L^-1。