苯并噻唑类探针取代基结构对金属离子识别性能的影响

摘要：

基于荧光探针对识别金属离子具有检测快、选择性好的特点,设计合成了两个苯并噻唑类探针分子6-(3,5-二甲基苯氧基)-5-胺基-2-苯基苯并噻唑(L4)和6-(3,5-二甲基苯氧基)-5-苯甲酰胺基-2-苯基苯并噻唑(L5),并通过探针分子的紫外可见光谱和荧光光谱的变化特征,详细研究了探针L4和L5对溶液中三价金属离子Al3+,Fe3+,Cr3+和二价金属离子Cu2+的识别性能.研究结果表明,当L4分子中的识别基团胺基与苯甲酰基键合形成L5的分子结构时,会发生荧光淬灭,同时获得了开启式荧光探针L4和关闭式荧光探针L5.紫外可见光谱检测结果表明,在有机溶液中,探针L4选择性地识别出Al3+,Fe3+,Cu2+;在含水乙腈溶液中,探针L4高选择性地识别出Cu2+;通过紫外照射下的裸眼检测,含探针L4的试纸有效地识别出纯水中的Cu2+;在有机溶液中,探针L5选择性地识别出Al3+和Fe3+.荧光光谱检测结果表明,当探针L4与Fe3+,Al3+,Cu2+存在于有机溶液中时,L4将发生荧光淬灭;在含水乙腈溶液中,探针L4对Cu2+具有高选择性识别作用;当探针L5与Cr3+,Fe3+,Al3+,Cu2+存在于有机溶液中时,L5的荧光强度依次增强.利用溶液浓度对吸收强度作图,计算出了探针L4对Cu2+的检出限为4.51×10-6 mol·L-1,络合常数Ka为1.12×103 M-1;探针L5对Al3+,Cr3+,Fe3+,Cu2+的检测限分别为2.85×10-6,4.79×10-6,5.95×10-6和3.23×10-6 mol·L-1,络合常数分别为:Kα(Al3+)=2.17×103 M-1,Kα(Cr3+)=2.06×103 M-1,Kα(Fe3+)=3.92×103 M-1,Kα(Cu2+)=4.43×103 M-1.根据探针与识别金属离子的荧光滴定实验结果,推测出探针分子与金属离子之间形成了1:1络合物.抗金属离子干扰实验结果表明,探针分子对特定金属离子的识别基本不受其它干扰金属离子的影响.1 H NMR滴定结果表明,探针L4分子结构中胺基和二甲基苯氧基,探针L5分子结构中的苯甲酰胺基和二甲基苯氧基取代基在识别金属离子过程中发挥了重要作用.探针L 4在识别C u2+方面具有更广泛的应用前景.

关键词：苯并噻唑、离子识别、荧光探针、荧光淬灭

所属期刊栏目：40

分类号：O657(分析化学)

资助基金：国家自然科学基金项目21762032

在线出版日期：2020-11-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：3589-3593