基于苯并呋咱的離子熒光探針

馮銳鴻，曾惠文，陳志昕，呂 足，馬立軍

(華南師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院，廣州 510006)

1 實驗部分

1.1 儀器和試劑

儀器：熒光光譜儀(FL-4600，日本日立，采用的激發(fā)波長均為360 nm)、紫外-可見分光光譜儀(UV-2700，日本島津，光路狹縫為2 nm、掃描范圍為250～700 nm)、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(LCQ Deca XP MAX，美國賽默飛)、核磁共振波譜儀(Varian 400 MHz，美國瓦里安)、酸度計(雷磁PHS-3B,上海精密).

試劑：4-氯-7-硝基苯并呋咱、咪唑-4-甲醛、水合肼(體積分數(shù)為80%，全文同)、無水甲醇、氯仿、冰醋酸、二甲基亞砜等試劑均為分析純，配制溶液用水均為去離子水.

1.2 探針的合成與表征

1.2.1 NBD-NH-NH2的合成 將NBD-Cl(0.439 2 g，2.20 mmol)溶解于10 mL氯仿中，加入80%(體積分數(shù)，全文同)水合肼，混合均勻，室溫下攪拌4 h得到棕色沉淀，采用真空泵抽濾，濾餅經(jīng)過乙酸乙酯洗滌3次，采用真空干燥箱烘干，得到棕色產(chǎn)物NBD-NH-NH2(0.325 7 g，1.67 mmol)，產(chǎn)率75.9%. 反應(yīng)式如圖1A所示.

圖 1 NBD-NH-NH2與NBQ的合成路線

1.2.2 NBQ的合成 首先將NBD-NH-NH2(0.203 1 g，1.03 mmol)溶解在5 mL的無水甲醇中，再將咪唑-4-甲醛(0.111 3 g，1.16 mmol)的甲醇溶液緩慢滴加到裝有NBD-NH-NH2的圓底燒瓶中，然后加入冰醋酸作催化劑，將反應(yīng)混合物置于油浴鍋中加熱至65 ℃，攪拌回流4 h. 待反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)混合物靜置一夜直至有大量黑色沉淀析出，再將所得粗產(chǎn)物用布氏漏斗抽濾. 濾餅用冰甲醇洗滌3次，最后放入真空干燥箱烘干，得到紫紅色產(chǎn)物NBQ(0.237 5 g，0.87 mmol)，產(chǎn)率84.5%. 反應(yīng)式如圖1B所示.

1.2.3 NBQ的表征 NBQ的ESI-MS質(zhì)譜(甲醇為溶劑)數(shù)據(jù)：分子式C10H7N7O3，相對分子質(zhì)量的計算值為271.21，實驗值為271.83.1H NMR (400 MHz,DMSO-d6) 的特征峰歸屬：δ9.73 (s,1H),8.48 (d,J=7.7 Hz,1H),8.24 (d,J=48.7 Hz,1H),7.97～7.62 (m,3H),7.60 (s,1H).

1.3 溶液的配制

稱取一定質(zhì)量的NBQ，溶于DMSO中配制成濃度為5.0 mmol/L的母液. 取12.0 μL的母液加入到4 mL離心管中配制成濃度為20.0 μmol/L含20%(體積分數(shù)，全文同)DMSO的水溶液. 另外配制濃度為5.0 mmol/L的NaCl、NaHSO3、NaNO3、CH3COONa等水溶液.

2 結(jié)果與討論

2.1 探針NBQ對的熒光識別

圖2 向探針NBQ的溶液中加入不同濃度溶液后的熒光發(fā)射光譜

圖3 向NBQ中分別加入和其他陰離子后溶液的熒光光譜

圖4 向NBQ溶液中同時加入和其他干擾陰離子后熒光峰強度的變化

2.2 NBQ的工作曲線及其與結(jié)合常數(shù)

圖5 NBQ與的Job’s曲線

圖6 NBQ與的結(jié)合常數(shù)擬合以及檢測靈敏度

2.3 探針NBQ對的紫外-可見光響應(yīng)

圖7 向NBQ溶液中加入不同濃度的紫外-可見光譜

圖8 不同pH對探針NBQ緩沖溶液在加入后的熒光強度變化

2.5 探針NBQ與的結(jié)合模型

圖9 探針NBQ與的結(jié)合示意圖

3 結(jié)論