论文部分内容阅读
1,8-萘酰亚胺衍生物作为传统的染料品种,其研究已经臻于成熟。1,8-萘酰亚胺衍生物发光多集中在黄绿色光区,是理想的荧光探针发光基团;席夫碱类化合物引入C=N结构赋予了其优秀的配位能力,适合作为探针分子的识别基团。本文从分子设计的角度出发,以萘酰亚胺基团作为荧光基团,以席夫碱结构作为识别基团,设计合成了两种性能优异的探针化合物P1和P5,并研究了其光学性质和探针性能。设计合成的P1是双水杨醛席夫碱结构,通过研究P1的探针性能发现,在四氢呋喃/水(95/5,v/v)溶液中,P1对Fe3+表现出选择性荧光淬灭,且淬灭程度与体系中Fe3+浓度呈线性关系;P1与Fe3+络合生成金属络合物P1-Fe3+,该络合物的荧光发射能够选择性地被PO3–4增强,体系发光随着PO3–4浓度增加而线性增强;也就是说P1能够连续对Fe3+和PO3–4表现出荧光“开-关-开”性质,说明P1属于接力识别型荧光分子探针。通过统计学方法确定出P1对Fe3+和PO3–4的检出限分别低至1.282×10-6mol/L和1.721×10-6 mol/L;通过滴定曲线、工作曲线和质谱解析等多种途径确定了P1与Fe3+配位的化学计量比为1:1;同时设计了三种辅助配体P2、P3、P4,通过控制变量法对P1与Fe3+的配位点进行了研究;质谱解析的结果表明荧光增强是由PO3–4竞争络合Fe3+导致的;最后对P1的整个识别过程进行了推测。设计合成的P5以1,8-萘酰亚胺为发光基团,以萘甲醛席夫碱为识别基团。研究发现,在四氢呋喃/水(95/5,v/v)溶液中,P5对Fe3+和Cu2+均表现出荧光淬灭,说明P5对阳离子不存在特异性识别,因此P5无法成为阳离子探针。但P5与Fe3+和Cu2+形成的两种金属络合物P5-Fe3+和P5-Cu2+可分别实现对PO3–4和H2PO–4选择性荧光增强识别,且识别过程不受其他干扰物的影响。这两种金属络合物探针均能够线性地识别所对应的阴离子,对PO3–4和H2PO–4的检出限分别为5.611×10-7 mol/L和1.683×10-6mol/L。对识别机理也进行了研究,结果显示,P5的识别机理与P1类似。探针P5依然属于接力识别型荧光分子探针。