基于铱配合物磷光探针的合成及对金属离子的检测

【摘要】：随着有机发光材料的进一步发展和深入研究,荧光探针和磷光探针应运而生,并受到广泛的关注。荧光探针和磷光探针作为一种新型的材料,以光信号的形式对特定的目标分析物产生具体的响应,其具有高选择性、高灵敏度以及可以随时进行高效检测等优点。与荧光探针相比,磷光探针大多是基于重金属离子的配合物,如铱(Ir)、铂(Pt)、钌(Ru)等,其具有磷光寿命长、发光效率高、具有较大的斯托克斯位移、发光颜色可调、避免了体系中背景荧光散射的干扰等优点,这些优点使得磷光探针作为识别生物分子和离子客体等的优秀候选者而被大量的研究。所以,磷光探针受到了广泛的关注和研究,尤其是金属铱配合物磷光探针的优势最为明显。汞离子是一种在环境中持久性存在、容易迁移和可以在生物体中高度富集的有毒重金属离子,Hg以及Hg~(2+)进入环境后,会被水中的微生物转化成甲基汞,甲基汞可以富积在生物体内而不容易排出,从而,可以通过食物链进入人体,当人体内累积甲基汞到一定程度后,就会引起恶心、呕吐、腹痛、肾功能损伤及中央神经系统损伤等严重的危害,甚至危及生命。同样,过量的Al及其Al~(3+)在人体中也会严重危害人的中枢神经系统,使人的记忆力下降,甚至患上原发性帕金森病和老年痴呆病等,所以,对汞离子和铝离子的检测引起了全球科学工作者的高度重视。磷光分子探针由于具有高灵敏度、选择性好、响应时间短、操作简单、成本低、使用起来方便快捷、检测前不需要对样品进行复杂的前期处理、能够实现较远距离的发光等优点,近年来磷光探针用于环境中离子的检测受到了特别的青睐,尤其是基于铱配合物的磷光探针。因此本论文合成了基于金属铱配合物的磷光探针,对汞离子和铝离子进行了检测。在本论文第二章中,我们用质谱、核磁共振氢谱等表征手段确定了Ir(~1L)_2(btn)(P1)的结构,进一步通过紫外吸收和光致发光光谱探讨了探针Ir(L)_2(btn)(P1)对汞离子和铝离子的响应程度,实验结果表明探针Ir(~1L)_2(btn)(P1)可以高选择性、高灵敏和实时的检测汞离子和铝离子。在第三章中,我们采用与第二章同样的表征手段对探针Ir(~2L)_2(btn)(P2)进行结构的确定与性能的测试,实验结果表明探针Ir(~2L)_2(btn)(P2)可以高选择性、高灵敏和实时的检测汞离子。在第四章中,我们主要是合成了探针Ir(~3L)_2(btn)(P3),并对其进行了结构表征,而且进一步的探讨了配体对汞离子的检测机制。