新型罗丹明B类荧光探针的合成及对Fe_3_识别研究_孟文斐

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罗丹明荧光探针的设计、合成及光谱研究

罗丹明荧光探针的设计、合成及光谱研究【摘要】：罗丹明类荧光染料具有独特的结构特性和突出的光物理性质,即在螺环状态下表现为非颜色和非荧光性质,而与客体分子作用生成其开环结构后表现为明显的颜色变化和荧光释放特性。

将反应位点与罗丹明生色团相结合,设计出大量的基于罗丹明衍生物的荧光探针,不仅能够运用于识别传感阳离子,而且能用于阴离子、活性氧物质和中性分子的传感识别。

本论文在总结前人工作的基础上,设计开发了四个基于罗丹明衍生物的荧光探针：罗丹明—吡啶甲酰肼衍生物、罗丹明—水杨甲酰肼衍生物、罗丹明—萘酰亚胺衍生物和罗丹明—吡啶腙衍生物。

通过客体与探针分子作用后产生的独特光谱变化,采用荧光发射和紫外—可见光谱详细地研究了其传感性能,主要研究内容如下：将罗丹明和吡啶甲酰肼相结合得到了探针分子2-1,不仅能够通过与Cu2+的配位作用实现了在水溶液中对Cu2+的高选择性和高灵敏性的检测,而且利用C1O能定向氧化甲酰肼基团实现了对ClO的识别传感。

实验结果表明,在乙腈/Tris-HC1(pH=7.0)缓冲溶液中,探针2-1与Cu2+形成了1：1的络合物并且结合常数为1.79×106M-1(R2=0.994),具有非常高的检测限(1nM)。

在甲醇/Na2B407-NaOH(pH=12.0)缓冲溶液中对C1O-也显示出了很好的识别性能,其检测限可以达到1nM。

相比于其它已经报道的Cu2+或C1O-荧光探针,这是第一个能在一个小分子中同时检测这两种离子的化学传感器。

采用荧光”turn-on”策略来设计罗丹明铜离子配合物的CN-荧光传感器是非常困难的。

因为氰离子会将配合物中的Cu2+取代,生成没有颜色也没有荧光的罗丹明关环结构。

将做为发色团的罗丹明B与水杨甲酰肼相连,我们设计合成了一个能够通过配位模式,导致荧光释放来传感识别氰离子的荧光探针3-1。

化合物先与Cu2+发生配位作用并导致了明显的紫外吸收光谱变化,其与Cu2+的结合常数为1.7×107M-1。

一种新型罗丹明类荧光分子探针及其对Fe(Ⅲ)的选择性识别

一种新型罗丹明类荧光分子探针及其对Fe(Ⅲ)的选择性识别成春文;王风贺;段伦超;雷武;夏明珠;王风云【摘要】以罗丹明B、乙二胺和乙二醛为反应原料,合成了一种新型的荧光增强型识别Fe3+的分子探针(fluorescent probe,FP).用核磁和质谱对其分子结构进行了表征,并通过荧光光谱研究了FP对A13+、pb2、Ca2+、Cd2+、Mn2+、Hg2、Mg2+、Ca2、K+、Na+等不同金属离子的识别性能.研究结果表明:在纯甲醇溶剂中,探针FP对Fe3+的识别具有较好的选择性,且基本不受其他金属离子的干扰;通过Job's曲线可知,探针FP与Fe3+的络合比为1∶3;Fe3+浓度在4×10-4～5×10-3 mol/L范围内时,探针FP的荧光强度与Fe3+浓度具有良好的线性关系,线性相关系数为0.995 3.【期刊名称】《发光学报》【年(卷),期】2014(035)001【总页数】6页(P125-130)【关键词】荧光探针;罗丹明B;乙二醛;希夫碱;Fe3+【作者】成春文;王风贺;段伦超;雷武;夏明珠;王风云【作者单位】南京师范大学环境科学与工程系,江苏南京210023;南京理工大学工业化学研究所,江苏南京210094;南京师范大学环境科学与工程系,江苏南京210023;南京师范大学环境科学与工程系,江苏南京210023;南京理工大学工业化学研究所,江苏南京210094;南京理工大学工业化学研究所,江苏南京210094;南京理工大学工业化学研究所,江苏南京210094【正文语种】中文【中图分类】O482.31;O657荧光分子探针，是指一定体系内，当体系的某一物理、化学性质发生变化时，该分子的荧光信号能发生相应改变，从而根据荧光信号反映被分析体系的浓度、性质等。

目前，根据荧光母体结构可将荧光分子探针分为罗丹明类[1]、1,8萘酰亚胺类[2]、BODIPY类[3]以及香豆素类[4]等类型。

罗丹明B类衍生物荧光探针的研究进展

20180514檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷殟殟殟殟本刊入网声明为了实现期刊编辑出版工作的网络化我刊现已加入中国学术期刊光盘版万方数据网等所以向本刊投稿并录用的稿件文章将一律由编辑部统一纳入以上网络进入互联网提供信息服务
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（，）范围内，检出限８０ × １０－６ｍｏｌ／ＬＲ＝０．９９６８ｎ＝１７酰胺作为Ｈｇ２＋识别单元，所提出的探针对Ｈｇ２＋表现
为。２．０１ × １０－７ｍｏｌ／Ｌ
出独立的超灵敏响应，并且表明游离的探针在活细胞
荧光探针３Ａｌ３＋
中维持其螺环形式。作者新设计的探针可以透过细胞，并且可用于活体中Ｈｇ２＋的成像细胞，具有高灵敏
荧光探针１Ｃｕ２＋
的加入，其表现出双光子荧光增强特性是随着Ｆｅ３＋的加入而使荧光强度增加了１１２倍。双光子荧光探
Ｘｕ［３］等以罗丹明Ｂ和氨基硫脲基团设计合成了Ｃｕ２＋荧光探针。结果表明，该探针可以在乙腈水溶液中对Ｃｕ２＋特异性识别。其识别机理为基于罗丹明Ｂ螺内酰胺开环与闭环的荧光变化。当有Ｃｕ２＋的加入后，探针分子的离域形成一个π 共轭体系而使荧光强度增强。该探针具有灵敏度高的优点。由于Ｃｕ２＋引起的荧光淬灭使罗丹明Ｂ开环，该探针用于水中Ｃｕ２＋浓度的测定，效果良好。
Ｌü［４］等开发了一种基于罗丹明衍生物的螺内酰胺开环反应的新型“启动”荧光探针，可用于检测活细胞中Ｃｕ２＋的荧光成像。作者为了检验该探针在生物学研究中的实际应用，在活细胞中进行了细胞毒性
针由于具有近红外激发、避免荧光漂白和光毒性、减少组织自发荧光干扰等特点而备受关注。他们用这种探针成功地检测活细胞中Ｆｅ３＋含量，因此可作为Ｆｅ３＋荧光探针。

罗丹明B分子印迹聚合物的制备及分子识别性能研究

罗丹明B分子印迹聚合物的制备及分子识别性能研究玄光善;孙钦勇;郑晓【摘要】In this study,the speeifie imprinted polymers were synthesized by triphenylmethane dyes Rho-damine B as a template moleeule,aerylamide as the funetional moleeule,N,N-methylene bisaerylamide ( MBA)as the erosslinking agent,the moleeular imprinting method using the surfaee modifieation,prepa-ration of Rhodamine B has a speeifie moleeular imprinting and seleetive affinity polymers. The imprinted polymers were eharaeterized by FTIR,the adsorption behavior of MIP was evaluated by statie adsorption, and the imprinting effieieney were studied polymer with infrared was eharaeterized by equilibrium binding assays evaluated moleeularly imprinted polymer adsorption properties,the results show that the imprinted surfaee modifieation prepared moleeular imprinting method speeifie polymers preferably exhibit adsorption for RhodamineB,absorption maximum of the magnitude of the template moleeule 96μmol/g.%以三苯甲烷类碱性染料罗丹明B为模板分子，丙烯酰胺为功能分子，N，N-亚甲基双丙烯酰胺（ MBA）为交联剂，采用表面修饰分子印迹法，制备对罗丹明B具有特定亲和选择性的分子印迹聚合物。

罗丹明噻吩衍生物的合成及对三价铁离子的识别研究

Ｆｅ（ Ⅲ），ｂｕｔｎｏｏｔｈｅｒｍｅｔｌａｉｏｎｓｗｅｒｅａｄｄｅｄ，ｎｄａｈｅｔｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｉｎｔｅｎｓｉｔｙｄｉｄｎｏｔｃｈｎｇａｅｓｉｎｉｇｉｆｃｎｔａｌｙ．Ｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｓｔｏｉｃｈｉｏｍｅｔｒｉｃｒａｉｔｏｉｓｌ：１，ａｄｄｉｎｇＦｅ（ Ⅲ），ｔｈｅｃｏｌｏｒｏｆｈｅｔｓｏｌｕｔｉｏｎｂｅｃｏｍｅｓｒｅｄ，ｗｈｉｃｈｃａｌｌｂｅｕｓｅｄａ８ａ“ ｎａｋｅｄｅｙｅ ”ｆｌｕｏｅｓｒｃｅｎｔ
结构打开，表现出强的荧光发射，同时溶液颜色变为粉红色。１９９７年，罗丹明衍生物开环反应被报道，引起有机化学家的广
ｓｅｎｓｏｒ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ；ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｓｅｎｓｏｒ；ｔｈｉｏｐｈｅｎｅ
荧光传感器在许多领域有着广泛应用，例如：生物探针… 、环境传感器拉等等。罗丹明是一种很好的荧光染料Ｊ，自身具
第１５期
ห้องสมุดไป่ตู้
张思婕，等：罗丹明噻吩衍生物的合成及对三价铁离子的识别研究
・７・
罗丹明噻吩衍生物的合成及对三价铁离子的识别研究

基于罗丹明b类的Fe3＋荧光探针的合成及其性能研究

基于罗丹明b类的Fe3＋荧光探针的合成及其性能研究黄乔;王宏青;王榆元;罗傲恒;张勤【期刊名称】《南华大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(030)004【摘要】A turn￣on fluorescent probe BR based on rhodamine for trivalent ferric ion (Fe3+) was synthesized.It was studied that the variousfactors,such as pH,the water con￣tent of thesolvent,concentration,interfering ion,affected the fluorescence of BR andFe3+complex.And an approach was developed for the detection of trace amount of Fe3+based on BR as fluorescent probe.The sensing behavior between BR and Fe3+was studie d by Job’s ti￣tration,which showed a 1 ∶ 2 complex formation. In addition,the sensor responded to Fe3+with a linear range of 0~20 μmol/L and a low detection limit of 1.8×10-8 mol/L.%以2,6￣吡啶二羰酰氯与罗丹明酰胺缩合反应的产物( BR)为荧光“关—开”型探针,研究了探针BR选择性识别Fe3＋的各种影响因素,建立了BR荧光检测分析痕量Fe3＋的方法. Job’s Plot实验证明BR与Fe3＋的络合比为1∶2.且Fe3＋浓度在0~20μmol/L范围内与BR呈良好的线性关系(R2＝0.998),检出限为1.8×10－8 mol/L.【总页数】6页(P116-120,128)【作者】黄乔;王宏青;王榆元;罗傲恒;张勤【作者单位】南华大学化学化工学院，湖南衡阳421001;南华大学化学化工学院，湖南衡阳421001;南华大学化学化工学院，湖南衡阳421001;南华大学化学化工学院，湖南衡阳421001;南华大学化学化工学院，湖南衡阳421001【正文语种】中文【中图分类】O657.3【相关文献】1.基于罗丹明B类荧光探针的Fe3+细胞成像研究 [J], 于春伟;张军2.基于罗丹明结构的Fe3+荧光探针的合成及识别研究性能 [J], 孙小琳3.基于罗丹明内酰胺结构的“关－开”型Fe3＋荧光探针的性能研究 [J], 罗傲恒;黄乔;张勤4.基于罗丹明衍生物的Hg2+荧光探针的合成及其性能研究 [J], 袁跃华;田茂忠;秦君;冯锋5.一种新型罗丹明B类Fe3+荧光探针的合成及性能 [J], 陈玉婷;汪苏平;程文翰;曾小平;郑华明;吴江渝因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

罗丹明B衍生物pH探针在强酸性条件下的生物成像

从以上实验中我们发现此探针表现出对酸性 pH 有着很高的选择性和敏感性，在强酸环境和紫外线的照射下，此探针溶液可以发出可见的荧光，在中性情况下此探针溶液没有丝毫变化（见图 5）。 2.4 金属离子干扰实验
在细胞内部存在着一个非常复杂的环境，其中
图 4 探针在 pH 2.5~5.0 范围时与其对应的荧光强度的线性关系
所用仪器如表 1 所示。 1.2 试剂
罗丹明 B、水合肼、对羟基苯乙酮均采购自于上海阿拉丁试剂公司。
2 方法与结果 2.1 探针合成路线
探针合成路线如图 1 所示［4］。 2.2 探针合成步骤
合成罗丹明酰肼。将罗丹明 B（50.0 mmol）放入装有 50 mL 无水乙醇的反应瓶中，常温下缓慢搅拌并同时逐滴加入水合肼（100.0 mmol），升高温度至 60 ℃ 后，回流加热反应，通过薄层色谱检测反应进度，后续加入对羟基苯乙酮（200.0 mmol），继续回流反应 10 h，通过薄层色谱检测反应进度。反应结束后，旋干溶剂，加水和乙酸乙酯萃取，然后将萃取液用乙酸乙酯重结晶处理得到纯的探针 L。 2.3 探针紫外及荧光光谱的测定
分别在 pH 值 2.19，2.41，2.59，2.80，3.05，3.59， 4.18，4.88，5.69 的条件下测试此探针的紫外吸收光谱（见图 2），可以发现探针的紫外吸收强度从 pH 5.69 至 pH 2.19 的范围内急剧增加，并且在 563 nm 处达到高峰。
图 3 探针在溶液中不同 pH 环境下的荧光谱注：波谱从上至下分别对应的 pH 值为：2.19，2.41，2.80， 3.05，3.58，4.18，4.88，6.55，7.34。
第 10 期 2018 年 4 月
江苏科技信息 Jiangsu Science & Technology Information

基于罗丹明b的自旋标记荧光探针设计合成及其在生物学中的应用

基于罗丹明b的自旋标记荧光探针设计合成
及其在生物学中的应用
自旋标记荧光探针的出现，填补了生物学研究领域中的一个巨大
空白。

罗丹明b是一种结构简单、易于合成的化合物，也因此成为了
自旋标记荧光探针设计中的理想候选分子。

本文将介绍罗丹明b的自
旋标记荧光探针的设计、合成及其在生物学中的广泛应用。

一、自旋标记荧光探针设计
自旋标记荧光探针的设计要求化合物同时具备自旋标记和荧光标记，利用共振能量转移原理，荧光信号和自旋信号之间可以相互转换。

罗丹明b的两个苯环较为稳定，易于实现标记。

二、自旋标记荧光探针合成
自旋标记荧光探针的合成包括两个步骤：首先是将罗丹明b与柔
性体键的稠环结构相连，得到自旋标记链；接着是将自旋标记链和荧
光标记分子结合，在此过程中需要考虑到长度和柔韧性的平衡。

三、自旋标记荧光探针在生物学中的应用
自旋标记荧光探针已成功应用于生物学研究中，包括细胞成像、
药物作用研究、酶活性检测等方面。

其中，自旋标记荧光探针在蛋白
质药物作用研究中的应用更是备受瞩目。

自旋标记荧光探针可以通过
手术方式直接注射至细胞内，利用荧光显微镜非侵入式成像技术实现
对细胞内分子运动状态的观测，大大提高了研究效率。

如此一来，自旋标记荧光探针为生物学研究提供了全新的思路和研究工具。

结语：
自旋标记荧光探针的出现，开创了生物学研究领域中新的方向，为科学家们提供了全新的思路和研究工具。

未来，我们相信自旋标记荧光探针必将在生物学研究领域中发挥更加重要的作用，带来更多的新思路和技术突破。

一种新型罗丹明B类Fe3+荧光探针的合成及性能

一种新型罗丹明B类Fe3+荧光探针的合成及性能陈玉婷;汪苏平;程文翰;曾小平;郑华明;吴江渝【摘要】以罗丹明B(RhB)、水合肼、苯甲醛为原料,通过两步反应合成了一种新型罗丹明B类荧光探针RhB-P,并利用傅里叶红外变换光谱与核磁共振氢谱对RhB-P 的分子结构进行表征.紫外-可见光谱和荧光光谱表明:在V(乙腈):V(水)=1:1溶液中,RhB-P对Fe3+具有良好的选择性,溶液可从无色转变至粉色.荧光滴定实验以及Job's实验结果表明:络合物中n(RhB-P):n(Fe3+)=1:1,且络合物的荧光强度在c(Fe3+)为0.1μmol/L～20μmol/L区间范围内,与其呈正线性关系,检出限为0.193μmol/L.【期刊名称】《武汉工程大学学报》【年(卷),期】2018(040)005【总页数】6页(P524-529)【关键词】罗丹明B;苯甲醛;铁离子;荧光探针;特异性识别【作者】陈玉婷;汪苏平;程文翰;曾小平;郑华明;吴江渝【作者单位】武汉工程大学材料科学与工程学院,湖北武汉 430205;武汉工程大学材料科学与工程学院,湖北武汉 430205;武汉工程大学材料科学与工程学院,湖北武汉 430205;武汉工程大学材料科学与工程学院,湖北武汉 430205;武汉工程大学材料科学与工程学院,湖北武汉 430205;武汉工程大学材料科学与工程学院,湖北武汉 430205【正文语种】中文【中图分类】TB34铁离子（Fe3+）是生物体中含量最多的过渡金属元素，在生物体的生命过程中起着至关重要的作用［1］，有极其重要的生理意义，在肌肉收缩、神经传导、酶催化、脱氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid，DNA）和核糖核酸（ribonucleic acid，RNA）的合成［2］、细胞内渗透压调节以及酸碱平衡维持等方面，均有铁元素的参与。

一旦生物体内铁元素缺乏，就会发生各种各样生理系统紊乱，引起疾病［3-7］。

罗丹明b基金属离子双响应探针的合成及性能研究

罗丹明b基金属离子双响应探针的合成及性能研究罗丹明b基金属离子双响应探针是一种新型的生物探针，具有双响应性和高选择性，可用于生物体内金属离子的检测和定位。

罗丹明b基金属离子双响应探针的合成主要涉及到两个步骤：首先，通过聚合反应合成罗丹明b基分子；其次，将金属离子与罗丹明b基分子结合，形成罗丹明b基金属离子双响应探针。

罗丹明b基金属离子双响应探针的性能研究主要涉及到四个方面：1.响应速率：罗丹明b基金属离子双响应探针的响应速率指其对金属离子的反应速率，其响应速率越快，对金属离子的检测效率越高。

2.响应范围：罗丹明b基金属离子双响应探针的响应范围指其能够检测到的金属离子浓度范围，其响应范围越广，对金属离子的检测效果越好。

3.选择性：罗丹明b基金属离子双响应探针的选择性指其对不同种类的金属离子的响应能力，其选择性越高，对特定种类的金属离子的检测效果越好。

4.稳定性：罗丹明b基金属离子双响应探针的稳定性指其在不同环境条件下的稳定性，其稳定性越高，在实际应用中的可靠性越高。

罗丹明b基金属离子双响应探针在生物医学领域有着广泛的应用，例如在肿瘤诊断、心脏病诊断、神经疾病诊断等方面均有着重要的应用。

此外，罗丹明b基金属离子双响应探针还可用于环境监测、食品安全检测、药物研发等领域。

总的来说，罗丹明b基金属离子双响应探针是一种新型的生物探针，具有双响应性和高选择性，可用于生物体内金属离子的检测和定位。

罗丹明b基金属离子双响应探针的性能研究主要涉及到响应速率、响应范围、选择性和稳定性四个方面，在生物医学领域有着广泛的应用。

此外，罗丹明b基金属离子双响应探针在最近的研究中也取得了一些新的进展。

例如，研究人员发现，通过对罗丹明b 基分子的修饰，可以提高罗丹明b基金属离子双响应探针的生物相容性和稳定性，从而增强其在生物体内的检测效果。

另外，罗丹明b基金属离子双响应探针还可以通过与其他生物探针相结合，实现多种生物分子的同时检测。

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共存时探针 L1 荧光发射光谱的变化(1.Na+; 12.Ni2+; 13.Pb2+; 14.Zn（2+a; ）15.Fe3+).
2.K+;
3.Mg2+;
4.Ca2+;
5.C（r3+b;）6.Hg2+;
7.Cu2+;
8.Ag+;
9.Co2+;
10.Mn2+;
11.Cd2+;
Figure 1 (a) Fluorescence response of probe L1(20 μmol/L) to different metal ions; (b) Fluorescence emission spectrum of L1 (20 μmol/L) upon addition of 20 μmol/L various metal ions in and without the presence of Fe3+. 1.3.1 荧光探针 L1 对金属离子的选择性识别.
N
O
N Cl
N
O
N Cl
N
O
N
POCl3
H2N
N
COOH ClCH2CH2Cl
COOCl
N
ON
罗丹明 B
Scheme 1 Synthesis of L1
L1
1 结果与讨论
1.1 分子的设计与合成
罗丹明和荧光素等氧杂蒽类荧光染料内酯环独特的开闭环结构是一种理想的荧光开关模型，是设计荧光增强型
分子探针理想的选择.这类探针传统的合成方法反应条件苛刻且生成物产率较低[25].为了提高产率，通常要增大罗丹
错误！未指定书签。错误！未指定书签。图 2 (a) L1(20 μM)中（逐a）渐加入 F发e3+波的长荧为光：发5射50光n谱m,的发变射化波曲长线为图：; (5b8)8（Ln1bm）的) 荧光发射光谱与 Fe3+浓度关系图(激 Figure 2 (a) Fluorescence emission spectrum of L1(20 μM) in the presence of Fe3+ with concentration increased. (b) obtained from Fig. 2a. Emission spectra of compound L1 as a function of Fe3+ concentration (λex = 550 nm, λem = 588 nm). 化合物 L1 对 Fe3+响应灵敏.实验结果显示，Fe3+在 1×10-6 ~ 9×10-6 mol/L 浓度范围以内，以 Fe3+浓度为自变量，探针 L1 的荧光发射强度为应变量作图发现(图 3)，随着 Fe3+浓度的逐渐变化,化合物 L1 荧光强度的增加和 Fe3+浓度出现较好的线性关系，通过拟合得到线性回归方程 Y = 138.5X + 11.07(线性相关系数:R2 = 0.9743).这表明化合物 L1 可以用来定量检测 Fe3+浓度.
理，即在金属离子的诱导下，探针分子氧杂蒽环螺连的内酰胺环结构被打开，并伴随着强烈的荧光.基于上述思路，本文设计合成了新型罗丹明类荧光探针化合物 L1.研究表明，探针化合物 L1 不仅能准确的识别 Fe3+，而且受常见金属阳离子的干扰较小.为避免活体细胞的损伤,降低生物体自身荧光背景，进一步改善 Fe3+的细胞检测提供了可能. 目标化合物 L1 的合成路线如 Scheme 1 所示.
关键词荧光探针; 罗丹明; 铁离子; 识别; 荧光响应
The Synthesis of Novel Rhodamine B Fluorescent Probe and Recognition Study to Fe3+
Meng ,Wenfei Yang, Meipan Chen, Zhao Li, Shaoni Yang, Bingqin*
网络出版时间：2013-10-11 18:54 网络出版地址：/kcms/detail/31.1321.O6.20131011.1854.002.html
研究论文（DOI:10.6023/cjoc201307039）
新型罗丹明 B 类荧光探针的合成及对 Fe3+识别研究
为了确定化合物 L1 对金属离子的识别性能，选择碱金属(Na+, K+)碱土金属(Mg2+, Ca2+)和过渡金属(Zn2+, Cd2+,
Co2+, Ni2+, Cu2+, Mn2+, Ag+, Hg2+, Cr3+, Fe3+)及 Pb2+为识别对象，如图 1(a)所示.实验发现，未加 Fe3+之前，化合物 L1 本身荧光强度很弱.此时探针主要以螺环的形式存在，无色、无吸收.而 Fe3+加入后在 588 nm 处荧光发射明显增强，溶液的颜色也由无色变为桃红色.这是由于 Fe3+诱导电子发生转移导致螺环结构打开.而同样条件下金属离子 Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Zn2+, Cd2+, Co2+, Ni2+, Pb2+, Cu2+, Mn2+, Ag+, Hg2+, Cr3+却不能引起荧光强度的变化.进一步考察了其它金属离子和 Fe3+共存时对 Fe3+测定的干扰，所有离子的浓度均为 20 μmol/L，黑色柱状图代表加入不同的金属离子，红色柱状图代表在 Fe3+存在时加入不同的金属离子.从图 1(b)可以看出，在共存离子存在下，探针 L1 对 Fe3+的识别具有较强的抗干扰能力.说明 L1 是一个较高选择性的荧光增强性 Fe3+比色探针. 1.3.2 不同浓度的 Fe3+对化合物 L1 荧光光谱的影响.
罗丹明类荧光染料由于具有摩尔消光系数高、光稳定性好、荧光量子产率高、相对较长的激发波长(>500 nm) 和发射波长[18-20]等优异的光物理和光化学性能，现已成为制备荧光探针的一种理想材料之一.近年来，以罗丹明为母体合成的荧光探针多有报道[21-24].该类探针对金属离子的识别，主要是基于罗丹明类化合物螺酰胺环的“off-on”机
1000 1000
500
500
Blank and other ions
0Hale Waihona Puke 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
0
575
600
625
650
675
Wavelength(nm)
1.3 化合物 L1 的光谱性能研究
图 1 (a)化合物 L1 对金属离子的选择性(探针 L1 和金属离子的浓度均为 20 μmol/L); (b)其它金属离子和 Fe3+
反应物的摩尔比 1.0:1
1.5:1
2.0:1
2.5:1
3.0:1
产率(%)
46.2
56.6
65.6
63.4
57.4
2000 Fe3+
1500
2000
Probe L1 + metal ions Probe L1 + metal ions + Fe3+ 1500
Fluorecsence Intensity Fluorescence Intensity
孟文斐杨美盼成昭李少妮杨秉勤*
(西北大学化学与材料科学学院合成与天然功能分子化学教育部重点实验室西安 710069)
摘要以罗丹明 B 和间氨基吡啶缩合反应得到新型罗丹明 B 衍生物 L1，并用 1H NMR, IR, HRMSESI 及 X 射线对其结构进行了确证.通过荧光光谱法研究了目标物 L1 在水溶液中与金属离子的识别特性. 结果表明目标物 L1 作为荧光探针可选择性的比色识别 Fe3+, 并且受常见离子的干扰较小.探针 L1 的荧光强度与 Fe3+浓度(1×10-6~9×10-6 mol/L)呈较好的线性关系.
图 2(a)是记录荧光探针 L1 在 0~1.2equiv Fe3+浓度下荧光发射光谱的变化.光谱数据显示，化合物 L1 的最大发射波长在 588 nm 处.随着 Fe3+浓度的逐渐增大，其最大荧光强度不断增强.当过量的 Fe3+存在时，探针化合物 L1 在最大发射波长处的荧光发射强度仍有所增加，但从图 2(b)可以看出增加趋势已经明显减弱.表明 L1 与 Fe3+存在着良好的络合作用.
产率的影响.由表 1 可以看出，当 3-氨基吡啶的用量稍大于计量比，这样有利于反应产率升高.而当反应物比率增大
到 3:1 时，反应产率反而有所下降.通过实验，确定了最佳的反应摩尔比为 2:1，此时反应产率最高.
表 1 反应物的摩尔比对产率的影响
Table 1 Effect of molar ratio of raw materials on the yield
(Key Laboratory of Synthetic and Natural Functional Molecule Chemistry of Ministry of Education, Department of chemistry, Northwest University, Xi'an 710069, China)
明的用量，但排放的废弃物对环境会造成严重污染.有文献报道罗丹明探针新的合成方法[26].该方法具有反应时间较
短，产率有较大提高，后处理简单等诸多优点.本文采用类似合成方法，优化反应条件，通过间氨基吡啶和罗丹明 B