基于喹啉衍生物的汞离子选择性荧光传感分子的合成与应用.pdf

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1、第27卷第6期应用化学Vo1．27No．62010年6月CHINESEJOURNALOFAPPLIEDCHEMISTRYJune2010基于喹啉衍生物的汞离子选择性荧光传感分子的合成与应用陶文波胡乃梁王辉(安徽大学化学化工学院台肥230039)摘要合成一种新型开一关(ON—OFF)型汞离子荧光传感分子triquinolin一8．ylbenzene一1，3，5-tri—carboxylate(TQBTC)。采用一IR、元素分析、HNMR测试技术对其结构进行了表征。在对其荧光性质的研究中发现，TQBTC的乙腈一水溶液在253．0／／111波长辐射激发下于616．0

2、nm处发射强荧光，且对汞离子络合有较好的选择性。TQBTC与Hg(I)可形成1：3型络合物，同时使荧光线性猝灭，TQBTC可作为Hg(II)的荧光传感分子。建立了一种测定Hg(Ⅱ)的灵敏分析方法。Hg(Ⅱ)浓度在0～30p~moL／L的范围内与TQBTC的荧光猝灭呈线性关系，方法检出限为0．838ixmol／L。方法应用于实际样品中№(Ⅱ)的检测，获得满意结果。关键词喹啉，汞离子，荧光猝灭，荧光传感分子中图分类号：0657．3文献标识码：A文章编号：1000-0518(2010)06-0732-05DOI：10．3724／SP．J．1095．2010．9058

3、8在化学毒物学和环境科学中，针对过渡金属离子设计的高灵敏度荧光传感分子的合成与应用受到越来越多的关注¨J。Hg(1I)是一种有毒的重金属离子，它可引起生物体严重的神经毒害、遗传毒性和免疫毒性的作用，环境中的汞污染是人类和其它有机体的严重危害。针对无机物Hg(Ⅱ)或是有机汞化合物，发展和研制高选择性和高灵敏度的Hg(Ⅱ)荧光传感分子一直受到重视t4J。现有的Hg(Ⅱ)荧光传感分子一般基于当加入目标分析物时会使体系的荧光在某一范围内线性猝灭或线性增强，前者为开一关(ON—OFF)型而后者为关一开(OFF—ON)型J。8．羟基喹啉(8．HQ)及其衍生物是重要的金属离

4、子螯合剂，而且在合成荧光传感分子、磁性配合物及生物成像等方面有重要应用。目前，关于在8-HQ的芳环上引入各种官能团来提高对过渡金属离子的选择性，设计新颖的OFF．ON型荧光传感分子的报道较多，但对于8-HQ的一OH官能团化的荧光传感分子目前开发较少’J。本文以8-HQ和均苯三甲酸为基本原料，使8-HQ的一0H酯化，合成了一种新化合物(triquino'lin⋯8ylbenzene1，3，5-triearboxy—late，TQBTC)。试用各种金属离子对其进行络合反应，发现TQBTC对汞离子有较好的选择性，络合比为1：3，同时对原荧光强度有线性猝灭效应，构建了

5、一种ON—OFF型汞离子选择性荧光传感分子。建立了一种测定Hg(Ⅱ)的新方法，线性范围0～30fxmoL／L，方法检出限0．838I~mol／L。，1实验部分1．1仪器和试剂NEXUS·870型傅里叶变换红外光谱仪(美国Nicolet公司)；BrukerAV400型核磁共振仪(瑞士Bruker公司)，内标TMS，溶剂DMSO—d；VarioELⅢ型元素分析仪(德国元素分析系统公司)；F-4500型荧光光度计(13本Hitachi公司)；pHS-2型pH计(上海雷磁仪器厂)。1，3，5一苯三甲酸(Hbtc)、8-羟基喹啉、二氯亚砜(SOC1：)、N，N一二甲基甲

6、酰胺(DMF)、四氢呋喃(THF)、三乙胺(TEA)乙腈(MeCN)及各种过渡金属离子的硝酸盐。Hg(1I)的标准溶液为0．12mmol／L。pH=7的KH2PO4一NaOH缓冲溶液。·试剂除MeCN为色谱纯外其余均为分析纯，除特别说明外，试剂不经处理直接使用。实验用水为二2009-09．12收稿，200912-25修回国家自然科学基金(20871039)资助项目通讯联系人：胡乃梁，男，教授；E—mail：hnailiang@126．corn；研究方向：光谱分析化学第6期陶文波等：基于喹啉衍生物的汞离子选择性荧光传感分子的合成与应用733次亚沸蒸馏水。1．2中

7、间体1，3，5-苯三甲酰氯(Trimesoylchloride。TMC)的合成参照文献[11]方法，称取4．2026g(0．02mo1)干燥的H。btc，加入到配有电磁搅拌器的250mL三口圆底烧瓶中，强烈搅拌下加入50mLSOC1和催化剂DMF(1滴)。混合物在80℃下回流8h得亮黄色溶液。减压蒸出过量的SOC1：得无色液体并缓慢结晶，产物为TMC。合成路线见Scheme1。0Cl0O／／CC／SOC1201：o，refluxfor24h＼c㈣HCI嚣／ClTMCTQBTCScheme1SyntheticrouteofTMCandtriquinolin一8-

8、ylbenzene一1，3，5-tri