双探针基团(DPG)聚氰分子对Al3+识别机理研究

• 作者: 光善仪 宁晓钰 徐洪耀 赵岗 魏刚
• 来源期刊: 光谱学与光谱分析
• 学科: 化学
• 关键词: Al3+ 双探针基团 识别机理 罗丹明‐席夫碱衍生物
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 页码范围: 80-84
• 页数: 5页
• 分类号: O643.12
• 字数: 1962字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3964／j.issn.1000‐0593(2020)01‐0080‐05

摘要

铝在人体中的代谢极其缓慢,摄入的铝会在体内不断积累,而异常浓度的Al3+会破坏中枢神经系统,导致严重的神经性疾病,因此如何高效灵敏地检测Al3+至关重要.荧光探针因具有携带方便、检测快速简单、价格低廉、选择性好等显著优点被广泛用于分析检测金属离子.大量研究中对于 Al3+的检测都是以单探针基团(single‐probe group ,SPG)分子以1∶1 ,2∶1 ,3∶1等进行配位.本文研究了一种活性三聚氯氰作为连接桥基团,罗丹明B酰胺和席夫碱衍生物对氨基苯甲酰水杨酸作为双探针基团(dual‐probe group , DPG)的聚氰分子(RBCS) ,其采用易于控制的热动力学方法一步法制备得到.固定RBCS+ Al3+的浓度总和为20 μmol·L －1 ,改变二者的浓度比,通过Job‐plot光学实验研究表明当离子占总浓度的比例在约0.68时578 nm处的荧光强度达到最高值,表明RBCS与Al3+之间主要以1∶2进行配位.通过M ALDI‐TOF‐M ASS研究发现,相比无 Al3+ 的谱图, RBCS‐Al3+ 在 900. 07 附近出现的新峰进一步验证了该 DPG 聚氰分子(RBCS)和Al3+是以1∶2发生络合.通过探针RBCS (10 mg )中加入0 ,0.5 ,1 ,2 ,3当量Al3+后的1 H NM R滴定实验,对比特征H位置的变化,详细研究出RBCS对Al3+的识别机理.研究表明当Al3+存在时,Al3+与RBCS上罗丹明酰胺部分羰基O ,胺基N和三氰上N发生络合导致罗丹明酰胺开环,同时席夫碱部分的亚胺基团的N以及羧酸根和酚基的两个O也分别和Al3+ 结合,使得 C N 键得到固化,整体的共轭性增加,从而产生荧光.综上所述,该聚氰分子(RBCS)可作为识别Al3+的双探针基团分子.在365 nm紫外灯照射下RBCS‐Al3+表现出橙红色荧光,并随着Al3+浓度的增加荧光逐渐增强.通过对 RBCS光学性能测试条件的优化,最终选定在乙醇／水(99／1 ,V／V )溶液进行光学性能研究.通过荧光滴定实验测试了在激发波长557 nm ,发射波长578 nm下RBCS (10 μmol·L －1 )对不同浓度Al3+(0.01～8 eq)的荧光强度变化,并对数据做线性回归处理,方程为 y＝32. 336 0+65. 364 1 x , R2 ＝0. 993 3 ,线性范围为1～10 μmol·L －1 .通过3σ／k算得RBCS对Al3+的检出限为15. 0 nmol·L －1 .本研究可为设计DPG分子用于金属离子的检测提供参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	徐洪耀	东华大学材料科学与工程学院和纤维材料改性国家重点实验室	50	203	8.0	11.0
5	光善仪	东华大学化学化工与生物工程学院	26	84	5.0	8.0
6	赵岗	东华大学材料科学与工程学院和纤维材料改性国家重点实验室	8	7	2.0	2.0
7	宁晓钰	东华大学化学化工与生物工程学院	1	0	0.0	0.0
8	魏刚	东华大学材料科学与工程学院和纤维材料改性国家重点实验室	4	4	2.0	2.0