具有双识别协同作用的锌、铜离子荧光分子探针

锌离子或铜离子可以催化一些有机分子发生酰胺水解、脱氢以及开关环等识别反应，还可以与荧光基团发生配位作用使荧光性质发生变化。本项目拟制备同时具有以上两种识别作用的荧光分子，作为锌离子、铜离子荧光分子探针。这种"双识别协同作用"荧光分子探针具有高敏感性、快速响应、高空间分辨率等特点。研究所合成的一系列"双识别协同作用"分子荧光探针的光化学传感与离子识别：基于对荧光探针激发态行为的荧光光谱研究，考察荧光探针与金属离子的相互作用，研究该体系的光物理行为和发光机制，监测锌、铜等金属离子催化化学反应，探讨其识别与传感的内部机制，为提高痕量金属离子的实时定量检测提供基础性的工作。

本项目对1,8-萘啶基团进行衍生，设计、构筑荧光传感探针分子。基于金属离子催化有机荧光分子酰胺水解、脱氢以及旋转抑制机理制备了双识别协同作用荧光分子探针，达到合成具有高敏感性、快速响应等特点的新型金属离子荧光分子探针的目的。采用各种光谱、氢谱、碳谱、激光共聚焦、量化计算等系统研究了体系的光物理和光化学行为，得到了：（1）金属离子对结构转变抑制作用和金属催化水解反应机理的“双识别”锌离子生物荧光分子探针；（2）金属离子对分子的旋转抑制以及离子置换作用的锌/铜离子荧光探针；（3）基于光诱导电子转移的抑制作用的铬离子和铁离子荧光探针；（4）可见光激发具有不同反应速率的镍离子和铅离子荧光化学传感分子；（5）基于不同电子过程（MLCT和LMCT）的荧光化学传感分子。这些研究结果加深了分子结构与荧光识别性质关系方面的认识，对研究荧光探针与金属离子相互作用，探讨其识别与传感的内部机制，实现痕量金属离子的实时定量检测提供了基础性的工作。