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有机锡化合物(RnSnX4-n)是一类分布广泛且对海洋生物有重大威胁的有毒物质,对其进行快速、灵敏检测具有重要意义。近年来,随着荧光分子传感领域的快速发展,大量高性能的金属离子荧光探针被设计和应用,然而有机锡的荧光分子传感仍是一个挑战性的课题。本论文旨在创新活性金属物种的荧光传感模式,发展高性能的有机锡新型荧光传感体系。论文共分四章。 第一章为绪论,围绕论文的研究方向,首先介绍了毒性金属物种的荧光分子传感研究现状,然后分别介绍了卤键作为自组装驱动力和聚集诱导发光作为发光响应机理在分子识别与传感中的应用。在此基础上,结合本实验室的实验条件和工作基础,提出本论文的研究设想。 第二章介绍了一类基于卤键识别机制的有机锡荧光传感体系。作者设计、合成了一类具有聚集诱导发光效应的双金属钌配合物作为荧光受体分子,利用其与卤化有机锡之间的卤键相互作用实现对有机锡的高灵敏荧光传感。实验发现:在卤化有机锡存在下,受体分子受诱聚集并发射强的红色荧光,其发光量子产率可增强数千倍;通过溶剂的选择可以调控探针对有机锡物种的响应,可灵活应用比色或荧光等手段对有机锡进行便捷检测。 第三章介绍了一种基于氯-铅发光团簇的溴化有机锡荧光传感模式。作者制备了一类特殊的聚阴离子发光团簇——卤-铅团簇,并利用团簇中阴离子的置换反应活性,以氯-铅团簇为探针实现非质子溶剂中溴化有机锡的高选择性荧光传感。由于氯-铅团簇的稳定性低于溴-铅团簇,将溴化有机锡加入到氯-铅团簇溶液中后,发光团簇中的氯原子被溴原子替代从而形成新的发光形态,实现对溴化有机锡的荧光传感;而其他卤化物均无类似响应。 第四章介绍了一些新型金属杂芳香化合物的光学性能。金属杂芳香化合物兼具有机芳香化合物和过渡金属配合物的结构特点,其光致发光的特殊性值得期待却未得到实质性的研究。作者以金属戊搭炔衍生物为模型,实验发现:这类金属杂芳香化合物具有大Stokes位移和长寿命的红区或近红外荧光发射,并且具有异于其有机芳香化合物的聚集诱导发光效应,预示着在生命和材料科学等领域的潜在应用前景。