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近年来,荧光检测法由于具有灵敏度高、信噪比高、选择性好、成本低、操作方便可靠、环境相对友好、对人体无辐射危害等优势,已成为当今研究和应用最多的方法之一。而在近红外光区(650-900nm)的荧光探针由于具有背景干扰小、光散射弱、对生物体的损伤较小且近红外光容易穿透细胞膜等优点,逐渐成为一种安全、非侵入性的成像荧光探针,并广泛应用于医学和生物学领域。在本文中,我们设计合成了一系列二吡咯甲川类近红外染料,通过Suzuki反应改变偶联的芳环单元,从而达到调节其光物理性质的目的。由于染料噻吩环上的“S”原子和“N”原子构成了汞离子的识别单元,所以该染料可用作汞离子探针,同时该染料还实现了对酸的比色法检测。 BODIPY类染料作为一种常见的近红外荧光染料,具有摩尔消光系数高、荧光量子产率高、光稳定性好、结构易于修饰、不易受环境溶液pH影响等优点,已逐渐成为近几年研究的热点。虽然BODIPY染料的发射波长可以调变到近红外,但是一般需要引入大共轭基团才能实现,这可能会导致物质的溶解性变差,并且需要复杂的有机合成才能完成。而氮杂BODIPY染料作为一类特殊的BODIPY染料,发射波长一般都大于650nm,且具有荧光寿命长、荧光光谱半峰宽较窄等优势,非常适合作为近红外荧光探针材料。所以,我们将“BF2”基团引入到二吡咯甲川类染料上,得到了一系列氮杂BODIPY染料。“BF2”基团的引入使染料的π共轭体系增大,从而导致紫外-吸收光谱和荧光发射光谱红移,因此此类氮杂BODIPY染料比相应的二吡咯甲川类染料更适合作为传感材料,且相关报道很少。所以我们将氮杂BODIPY染料用作汞离子探针,染料与汞离子结合后,能量或电荷从氮杂BODIPY母体转移到汞离子从而引起其光物理性质的变化,达到检测的目的。此外,我们还实现了近红外光激发的汞离子检测。 相比小分子,共轭聚合物在传感方面表现出“信号放大”优势,已成为目前世界上灵敏度最高的微痕量分子检测技术之一。并且共轭聚合物还具有摩尔消光系数较高、响应速度快、成膜性好、易于制成各种器件等优势,因而受到广泛关注。在本文中,我们设计合成了一系列主链含有BODIPY的聚合物染料,并将其应用在对酸的检测中。探针分子对酸响应的灵敏度高且响应时间快,并且实现了在薄膜状态下对酸蒸汽的检测,具有很好的应用前景。