一种高选择性氰离子荧光探针的研究.pdf

第28卷第4期
化学研究与应用
2016年4月
Chemical Research and Application
Ap.,2016
文章编号:1004-1656(2016)04-049205
种高选择性氰离子荧光探针的研究
边延江,曹福祥,王璐琼,汤立军
(渤海大学化学化工学院,辽宁锦州121013)
摘要:本文通过9-蔥甲醛与2-氨基4-硝基苯酚反应合成了分子探针1,用HNMR对其结构进行了表征。在
乙醇-水的混合溶液中运用荧光光谱对其进行聚集荧光性能的测试,实验结果表明这种分子具有聚集荧光增
强的性质。并在乙醇和水混合液的体系下,对阴离子进行识别测试,结果表明探针L对氰离子的最低检测限
为1.021x10-molL,对氰离子实现了高效识别
关键词:9-蔥甲醛;2-氨基4-硝基苯酚;席夫碱;聚集荧光增强;氰离子识别
中图分类号:06S7.3文献标志码:A
A highly selective new fluorescent probe for detection of cyanide
BLAN Yan-jiang", CAO Fu-xiang, WANG Lu-qiong, TANG Li-jun
(College of emistry Chemical Engineering, Bohai University, Jinzhou 121013, China)
Abstract: A chemistry probe L was synthesized through -Anthraldehyde and 2-amino-4-nitrophenol. Its structure was characterize
by using H-NMR. The Agregation induced enhanced emission(AIEE )characteristics was studies in mixed solvent ethanol with wa-
ter, the result showed that the probe had ATEE character. The minimum detection limit of L for CN was 2*10 M, and this
probe molecular expressed high selective to CN in mixed solvent ethanol with water
Key words: 9-anthraldehyde; 2-amin0-4-nitrophenol Schiff base; aggregation-induced emission enhance-ment; anion CN
tion
荧光分子探针由于具有高效、高灵敏性识别感器等领域有着非常广阔的前景。然而这类
离子的优点受到广泛关注,但是传统分子探针存AIE分子通常合成比较困难,所以设计合成简
在着高浓度淬灭(ACQ)的缺陷。2001年,AIE(聚单、高效的AIEE分子是该领域的热点和难点35。
集诱导发光)现象由唐本忠实验组首次提出",
氯离子是最具毒性的离子之一。人体内氰化
AIEE(聚集诱导荧光増强)分子是一类在良溶剂物超过每千克含量0.5-3.5毫克对人会产生致命
(如乙醇)中由于分子间相互作用而导致能量以非作用?。检测氯离子的方法有:滴定法”,伏安
辐射能形式衰减从而荧光较弱,而在不良溶剂(如法,色谱法,电化学仪0",比色法2“,荧
水)、固体中抑制分子的旋转从而产生较强荧光的光法?。目前识别氰离子的文献已被报道,但
分子。因此,AIEE分子在新型发光材料和生物传其合成较复杂,所以设计简单的氰离子识别探针
收稿日期:201507-10;修回日期:2016-01-12
基金项目:国家自然科学基金项目(2176029)资助;国家自然科学基金项目(21476029)资助
联系人简介:边延江(1965-),男,教授,从事功能化合物的合成及应用研究。Email:bianyanjiangf@126.com
第4期
边延江,等:一种高选择性氰离子荧光探针的研究
493
成为当今热点。
烧瓶封口后放入冰浴中冷却析出产生大量黄色沉
本文通过9蒽甲醛与2-氨基4-硝基苯酚一步淀,过滤并且用冰的无水乙醇洗3遍,干燥得到黄
反应制得的席夫碱荧光探针L。在不同体积比的色固体L,产率80%。L的H-NMR谱如下所示
乙醇与水的混合溶液中,利用荧光光谱法对其进(图2)。
行了聚集荧光性能检测,结果表明L具有聚集荧
光增强性质,并在合适的体系下利用探针L对領
离子进行了识别测试,在加人氯离子后L表现出
o"24~c20cH
了荧光增强的现象与加入其他阴离子后的荧光强
22C218-OH
度基本不变形成了鲜明的对比,表明了探针L对
氰离子具有较好的识别能力。
CH
CH
C
1实验部分
C
CH
CH
试剂和仪器
H NMR(400 MHZ, cdcl, )6 11.55(s, 1H
9-蔥甲醛(98%),2-氨基4-硝基苯酚(98%),H2),10.06(s,1H;H13),8.75(d,J=8.7Hz,2H;
无水乙醇等均是市售分析纯试剂,4-羟乙基哌嗪乙H13),8.67(s,1H;H1),8.46(d,J=2.5Hz,1H
磺酸( HEPLES),各种阴离子化合物为国药集团化H12),8.27(d,J=9.0,2.5Hz,1H;H2),8.12(t,J
学试剂有限公司产品。
=7.6Hz,2H;H。),7.75-7.57(m,4H;
HIPES缓冲溶液(10 mmol. L)的配制:在H1223),7.20(d,J=9.0Hz,1H;Hp)。
500mL烧杯中加入1.192 g HEPES和450mL去离
子水,搅拌溶解后,在pH计监控下,缓慢滴加氢氧
化钠溶液,直到溶液达到所需pH=7.4值,补加去
离子水至容量瓶刻度线。
Agilent400核磁共振仪; Sanco970-CRT(中
国,上海)荧光光谱仪; Model PHS-25B(中国,上
海)pH计,
1.2实验方法
1.2.1实验原理
O,N.
OH
ETOH reflux
17161う4L:3121110
6543と10-1-2-3-4
FI(PI
图2受体I的核磁共振氢谱
图1受体L的合成
Fig 2 THE'H-NMR of recept or L
Fig. I Synthesis of receptor L
1.2.2探针分子(L)的合成与表征在100mL2结果与讨论
圆底烧瓶中加入3mmol2-氨基4-硝基苯酚和
25mL无水乙醇,加人搅拌子缓慢旋转使2-氨基4-2.1探针工聚集荧光性能的研究
硝基苯酚完全溶于无水乙醇中;然后在50mL烧杯
使用乙醇与水(10 MM HEPES,pH=8.2)的混
中加入3mmol9-蒽甲醛和20mL无水乙醇震荡使合液作为溶剂,其中水的体积分数从10%逐渐增
9-蒽甲醛溶解,缓慢向圆底烧瓶中加入9-蔥甲醛加到90%,对L进行聚集荧光性能的测试。受体
乙醇溶液。完全滴加结束后,回流搅拌4h;将圆底L在不同体积分数水含量的混合液中荧光发射光