在雙波長下識別Fe3+的一種新型可視化熒光探針的合成及性能

曾 竟， 劉瑞姣， 陳佳敏

(新疆師范大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院， 新疆 烏魯木齊 830054)

1 引 言

過渡金屬和重金屬離子廣泛存在于自然界中，并在生命活動中發(fā)揮著重要作用[1-3]，與人類的健康密切相關(guān)。其中鐵元素是人體內(nèi)含量最為豐富的過渡金屬元素，是人體所必需的微量元素之一。它廣泛分布于人體中，幾乎所有組織均含有鐵。它還是血紅蛋白的重要組成成分，是血液中輸送氧與交換氧的重要元素，也是許多酶的組成成分和氧化還原反應(yīng)酶的激活劑[4]。鐵元素過量或不足對人體均有害處[5-8]。因此，尋找一種可靠的方法檢測生物或環(huán)境中的Fe3+顯得至關(guān)重要，F(xiàn)e3+熒光探針的選擇性、高靈敏性與合成也備受關(guān)注。

四苯乙烯(TPE)包含4個共軛苯環(huán)，具有獨(dú)特的聚集誘導(dǎo)發(fā)光(AIE)行為，即在分散狀態(tài)時熒光十分微弱，但在聚集狀態(tài)下熒光強(qiáng)度急劇增大，表現(xiàn)出強(qiáng)熒光行為。自2001年唐本忠教授課題組[9]對AIE效應(yīng)進(jìn)行首次報道以來，人們利用四苯乙烯類化合物的AIE性質(zhì)，設(shè)計并合成出大量新型熒光探針并用于金屬陽離子、氰基化合物、巰基、蛋白質(zhì)等的檢測[10-15]。羅丹明B類有機(jī)染料為一類經(jīng)典熒光母體，其螺內(nèi)酰胺閉環(huán)時溶液為無色，熒光強(qiáng)度較弱，而羅丹明開環(huán)結(jié)構(gòu)具有高摩爾吸光系數(shù)、剛性共軛結(jié)構(gòu)大、發(fā)射波長長、水溶性好等優(yōu)異性能[16]，同時能產(chǎn)生明顯的熒光、紫外吸收光譜變化和顏色變化。因此,開發(fā)并設(shè)計新型的高選擇性和高靈敏度的羅丹明衍生物探針[17-24]仍然具有巨大的潛力。

基于上述思路，已合成報道的四苯乙烯官能團(tuán)化的羅丹明亞胺化合物TPE-RhB[25]未能充分利用四苯乙烯的聚集誘導(dǎo)發(fā)光性質(zhì)來專一性識別金屬陽離子，因此本文將化合物TPE-RhB進(jìn)一步還原得到新的基于四苯乙烯-羅丹明的雙仲胺化合物L(fēng)，以期目標(biāo)化合物能同時發(fā)揮四苯乙烯類和羅丹明類化合物的優(yōu)異熒光性能，在離子識別方面表現(xiàn)出特殊的識別能力。

2 實(shí) 驗

2.1 儀器與試劑

紅外光譜由Bruker TENSOR27紅外光譜儀測定；核磁共振數(shù)據(jù)由美國Varian公司Varian 400-MR (TMS內(nèi)標(biāo)，CDCl3做溶劑)測定；紫外吸收光譜由日立U-3310紫外可見分光光度計測定；熒光光譜數(shù)據(jù)使用Varian Cary Eclipse熒光分光光度計測定；電化學(xué)性能由CHI600電化學(xué)工作站測定；熔點(diǎn)使用北京泰克儀器有限公司X-4顯微熔點(diǎn)儀測定。

乙醇和四氫呋喃溶液經(jīng)干燥處理后重蒸得到。實(shí)驗中使用的蒸餾水均通過自動三重純水蒸餾器(SZ-97，上海亞榮生化儀器廠)重蒸獲得，其他所用試劑均為市售分析純或化學(xué)純。

2.2 化合物L(fēng)的合成

TPE-RhB按照參考文獻(xiàn)[25]制備且表征數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)一致。

L的合成路線如圖1所示：向帶有磁子的50 mL干燥圓底燒瓶中加入TPE-RhB(0.3 g，0.35 mmol)和10.0 mL無水乙醇，啟動攪拌，待固體完全溶解后，冰浴降至0 ℃以下后，分批加入NaBH4(0.1 g，2.5 mmol)，加入完畢后，緩慢回至室溫，薄層色譜跟蹤反應(yīng)，6 h左右反應(yīng)完全后用1 mol/L的HCl溶液猝滅NaBH4的活性，并用1 mol/L的NaOH溶液將體系調(diào)至中性，二氯甲烷萃取(3×30 mL)有機(jī)相，合并有機(jī)層后并用無水硫酸鈉干燥，待干燥透徹后，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀減壓除去溶劑，混合物用石油醚∶乙酸乙酯=8∶1(體積比)為洗脫劑柱層析分離得0.23 g黃色粉末狀固體化合物L(fēng)，產(chǎn)率 76%。m.p. 142～143 ℃；1H NMR(CDCl3，400 MHz)δ:1.13(s，12H)，2.22(s，6H)，2.78(s，4H)，3.29(s，8H)，4.19(s，1H)，4.49(s，1H)，6.25～6.26(m，4H)，6.39～6.42(m，4H)，6.72～7.06(m，16H)，7.48～7.50(m，2H),7.90～7.92(m，1H)；13C NMR(CDCl3，100 MHz)δ: 12.6，21.1，21.2，26.9，41.4，44.3，49.5，65.8，97.9，105.8，107.8，111.9，122.8，124.1，125.8，127.4，128.2，128.3，128.4，128.5，131.2，131.3，131.6，132.3，132.7，135.3，141.7，144.9，146.6，148.8，153.9，167.1。

圖1 探針L的合成路線

3 結(jié)果與討論

3.1 電化學(xué)性質(zhì)

化合物L(fēng)和內(nèi)標(biāo)物質(zhì)二茂鐵的電化學(xué)性能測試均采用循環(huán)伏安法，濃度為1×10-3mol/L，在以四丁基高氯酸銨為支持電解質(zhì)(0.1 mol/L)的乙醇溶液中進(jìn)行，玻碳電極為工作電極，飽和甘汞電極為參比電極，Pt絲為對電極，掃描速率為0.05 V/s，在氮?dú)夥罩蟹终?fù)區(qū)掃描得到，掃描曲線見圖2。L含有仲胺結(jié)構(gòu)單元，容易被氧化而得到電子；同時含有羅丹明螺內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)，容易失去電子被還原而開環(huán)，形成氧雜蒽環(huán)結(jié)構(gòu)。

從正區(qū)的CV曲線中可以得知，它氧化的起始電位為0.41 V，氧化的最大峰電位在0.69 V；根據(jù)電離式公式IP=-EHOMO=[Eonset+E(Fc/Fc+)+4.8] eV，得到L的電離勢為5.77 eV，與正電極的功函數(shù)(5.5 eV)較匹配，可降低空穴注入的能壘，提高空穴注入效率，因此L還有望開發(fā)成為空穴傳輸材料。從負(fù)區(qū)的CV曲線可以得到還原起始電位為-0.45 V，還原峰值電位為-0.81 V；根據(jù)電子親合能公式EA=-ELUMO=[Ered-E(Fc/Fc+)+4.8] eV，得出其電子親合能為3.71 eV，比PBD(EA=2.82 eV)的電子親和能大，有望開發(fā)為電子傳輸材料。

圖2 二茂鐵和L的CV曲線圖

Fig.2 Cyclic voltammograms of compounds ferrocene andL

3.2 化合物L(fēng)的聚集誘導(dǎo)熒光性質(zhì)

通過熒光光譜法研究了L的聚集誘導(dǎo)發(fā)光性質(zhì)，測試溶液濃度為50 μmol/L，具體結(jié)果如圖3所示。

從圖3可以看出，化合物L(fēng)在水體積分?jǐn)?shù)低于30%時，508 nm處熒光強(qiáng)度較弱；當(dāng)水體積分?jǐn)?shù)增加至80%時，熒光強(qiáng)度達(dá)到最大，為957，比純乙醇溶液時增強(qiáng)478倍，說明L具有典型的聚集誘導(dǎo)發(fā)光性質(zhì)。

圖3 (a)L(50 μmol/L)在不同體積分?jǐn)?shù)的乙醇/水混合溶液中聚集誘導(dǎo)熒光圖(λex=350 nm，λem=508 nm);(b)聚集誘導(dǎo)熒光發(fā)射強(qiáng)度趨勢圖(插圖是在可見光與365 nm紫外光下的圖片)。

Fig.3 (a) Emission spectra ofL(50 μmol/L) in EtOH-H2O mixtures with different water fraction(λex=350 nm，λem=508 nm). (b) Plots of maximum emission intensity ofLversuswater fraction in the EtOH-H2O mixture(Inset: photographs of compoundLin EtOH/H2O mixtures under the visible and 365 nm ultraviolet light).

3.3 化合物L(fēng)的熒光探針性能

3.3.1 最佳實(shí)驗條件

為使L達(dá)到最優(yōu)選擇性能，首先按照標(biāo)準(zhǔn)方法配置濃度為0.05 mol/L、pH=7.3的Tris-HCl緩沖溶液，其次量取2.5 mL 5.0×10-4mol/L探針L儲備液到5 mL小瓶中，并使用2.5 mL上述Tris-HCl緩沖溶液調(diào)節(jié)pH值配置得到50 μmol/L的探針L的乙醇/水(V∶V，1∶1，Tris-HCl pH=7.0)待測液，測定紫外吸收和熒光發(fā)射光譜，分別進(jìn)行了pH值和時間對熒光光譜影響的研究。

3.3.1.1 pH值的影響

為了進(jìn)一步探究L的實(shí)用性，本文探討了pH值對L的影響，結(jié)果如圖4所示。當(dāng)pH<4時，熒光發(fā)射峰在582 nm處熒光強(qiáng)度隨pH值減小而增大；當(dāng)pH>4后，熒光強(qiáng)度趨于穩(wěn)定。由于實(shí)際生活環(huán)境、生物體系的pH值都比較接近中性條件，因此本論文的熒光識別pH值選擇為7.0。

圖4 在不同pH值下探針L熒光強(qiáng)度的變化圖(黑色曲線：λex=350 nm，λem=508 nm；紅色曲線：λex=530 nm，λem=582 nm)

Fig.4 Emission intensity ofLin different pH conditions (black curve:λex=350 nm，λem=508 nm；red curve:λex=530 nm，λem=582 nm)

3.3.1.2 響應(yīng)時間

為考察L對Fe3+的識別的靈敏度，在乙醇/水(V∶V，1∶1，Tris-HCl pH=7.0)體系中做了響應(yīng)時間測試，測試結(jié)果如圖5所示。實(shí)驗結(jié)果表明15 min后熒光強(qiáng)度趨于穩(wěn)定狀態(tài)，說明絡(luò)合基本完全。因此后續(xù)熒光測試選取20 min后進(jìn)行測試。

圖5L在乙醇/水(50 μmol/L，V∶V，1∶1，Tris-HCl pH=7.0)中的響應(yīng)時間。(a)λex=350 nm，λem=508 nm；(b)λex=530 nm，λem=582 nm。

Fig.5 Emission intensity ofLin EtOH/H2O(50 μmol/L,V∶V, 1∶1, Tris-HCl pH=7.0) solution with different time conditions. (a)λex=350 nm，λem=508 nm. (b)λex=530 nm，λem=582 nm.

3.3.2L的選擇性實(shí)驗

在上述最優(yōu)條件下，擬通過可視化識別、紫外-可見吸收光譜、熒光光譜三方面綜合考察L對金屬陽離子的識別能力。首先分別選取聚集誘導(dǎo)熒光較強(qiáng)的50 μmol/LL的水/乙醇(V∶V，7∶3，Tris-HCl pH=7.0)和(V∶V，6∶4，Tris-HCl pH=7.0)體系進(jìn)行選擇性識別研究，均未實(shí)現(xiàn)對某一金屬陽離子的專一選擇性識別。但值得慶幸的是當(dāng)選擇50 μmol/LL的水/乙醇(V∶V，1∶1，Tris-HCl pH=7.0)體系時，可實(shí)現(xiàn)對鐵離子的專一性識別。

3.3.2.1 可視化識別

從可見光照射下溶液的圖片(圖6)可以看出，當(dāng)加入Fe3+后，溶液顏色由無色變成紅色，其他金屬離子無明顯變化。而在365 nm紫外燈照射下觀察發(fā)現(xiàn)，當(dāng)加入Fe3+后，溶液熒光強(qiáng)度顯著降低，加入其他金屬離子后溶液無明顯變化，因此L可以裸眼識別鐵離子。

圖6 向50 μmol/L探針L的乙醇/水(V∶V，1∶1，Tris-HCl pH=7.0)中加入10 equiv.不同陽離子后，可見光(a)和365 nm紫外燈(b)下可視化識別情況。

Fig.6 Photographs of 50 μmol/LLin EtOH/H2O (V∶V， 1∶1, Tris-HCl pH=7.0) solution with the presence of various cations under the visible light(a) and UV illumination(365 nm) (b)

3.3.2.2 紫外-可見吸收光譜

從紫外-可見吸收光譜(圖7)可知，當(dāng)加入Fe3+后，320 nm處的吸收峰明顯增強(qiáng)，并且在560 nm處出現(xiàn)一個新吸收峰，而加入其他離子和未加Fe3+的體系中未出現(xiàn)類似情況。因此，從紫外-可見吸收光譜圖中也可看出L對Fe3+表現(xiàn)出專一性識別。

圖7 向50 μmol/L探針L的乙醇/水(V∶V，1∶1，Tris-HCl pH=7.0)中加入10 equiv.不同金屬離子后的紫外-可見吸收光譜

Fig.7 UV-Vis absorbance spectra of 50 μmol/LLin EtOH/H2O (V∶V， 1∶1, Tris-HCl pH=7.0) solution with 10 equiv. various cations

3.3.2.3 熒光光譜

熒光光譜實(shí)驗結(jié)果如圖8所示。未加入金屬陽離子時，508 nm和582 nm處熒光發(fā)射峰強(qiáng)度分別為896和17；Fe3+加入后，508 nm處熒光強(qiáng)度急劇減弱，最大發(fā)射波長藍(lán)移6 nm，表現(xiàn)為熒光猝滅，猝滅比為87.5%，實(shí)現(xiàn)了對Fe3+的“turn-off”識別。非常有趣的是伴隨508 nm處的熒光猝滅，582 nm處熒光發(fā)射強(qiáng)度則急劇增大，強(qiáng)度較空白溶液增大45倍，對Fe3+實(shí)現(xiàn)了“turn-on”識別，而在相同條件下，除Al3+在582 nm處熒光發(fā)射峰強(qiáng)度略微增大外，其他金屬離子幾乎未引起熒光強(qiáng)度改變。因此，化合物L(fēng)表現(xiàn)出對Fe3+特有的選擇性和專一性。

從以上可見光照射下溶液的圖片、紫外-可見吸收光譜和熒光光譜的實(shí)驗結(jié)果可以看出，化合物L(fēng)表現(xiàn)出對Fe3+特有的選擇性和專一性，并且整個識別過程裸眼可見。

圖8 向50 μmol/L探針L的乙醇/水(V∶V，1∶1，Tris-HCl pH=7.0)中加入10 equiv.不同金屬離子后的熒光光譜。(a)λex=350 nm，λem=508 nm；(b)λex=530 nm，λem=582 nm。

Fig.8 Fluorescence spectra obtained for 50 μmol/LLin ethanol-water(V∶V， 1∶1, Tris-HCl pH=7.0) after the addition of 10 equiv. various cations. (a)λex=350 nm，λem=508 nm. (b)λex=530 nm，λem=582 nm.

3.3.3 金屬離子競爭性實(shí)驗

為了進(jìn)一步探究L作為Fe3+探針的實(shí)用性，進(jìn)行了10 equiv. 不同金屬離子與等量Fe3+共存時的干擾實(shí)驗，結(jié)果如圖9所示。

圖9 向50 μmol/L探針L的乙醇/水(V∶V，1∶1，Tris-HCl pH 7.0)中加入10 equiv.不同金屬離子和等量Fe3+共存時的熒光強(qiáng)度變化圖。(a)λex=350 nm，λem=508 nm；(b)λex=530 nm，λem=582 nm。

Fig.9 Emission intensity changes of 50 μmol/LLin EtOH/H2O (V∶V， 1∶1, Tris-HCl pH=7.0) solution with 10 equiv. Fe3+and other cations. (a)λex=350 nm，λem=508 nm. (b)λex=530 nm，λem=582 nm.

在其他金屬離子，向L的乙醇/水(V∶V，1∶1，Tris-HCl pH=7.0)溶液加入Fe3+后，由Fe3+引起的熒光猝滅(508 nm)和熒光增強(qiáng)(582 nm)現(xiàn)象基本沒有發(fā)生變化，由此說明，L對Fe3+的識別具有較強(qiáng)的抗干擾能力，是一種高選擇性的熒光探針。

3.3.4光譜滴定實(shí)驗

利用紫外和熒光滴定實(shí)驗進(jìn)一步研究了L對Fe3+的選擇性，在50 μmol/LL的乙醇/水(V∶V，1∶1，Tris-HCl，pH=7.0)體系中不斷增加Fe3+的濃度，觀察探針紫外吸收強(qiáng)度和熒光強(qiáng)度的變化，結(jié)果如圖10和圖12。

3.3.4.1 紫外-可見吸收光譜滴定實(shí)驗

紫外吸收光譜顯示(圖10)，F(xiàn)e3+濃度在0～850 μmol/L之間，隨Fe3+濃度的逐漸增大，327 nm和560 nm處吸收峰均呈現(xiàn)遞增趨勢，溶液顏色呈現(xiàn)出由無色到粉紅色變化過程。Fe3+濃度在500～700 μmol/L之間時，紫外吸收強(qiáng)度與鐵離子濃度有較好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.980 9，線性相關(guān)曲線如圖11。

圖10 向50 μmol/L探針L的乙醇/水(V∶V，1∶1，Tris-HCl pH=7.0)溶液中逐漸加入0～850 μmol/L Fe3+后的紫外光譜圖

Fig.10 UV-Vis absorbance spectra of 50 μmol/LLin EtOH/H2O (V∶V， 1∶1, Tris-HCl pH=7.0) solution with 0～850 μmol/L Fe3+

圖11 紫外吸收強(qiáng)度隨Fe3+濃度變化的線性關(guān)系圖 (λ=560 nm)

Fig.11 Linear plot ofLfor the different addition of Fe3+ions(λ=560 nm)

3.3.4.2 熒光光譜滴定實(shí)驗

從圖12(a)中可以看出，測試Fe3+濃度在0～700 μmol/L之間，在508 nm處的熒光強(qiáng)度隨鐵離子濃度增大而減小，最終趨于穩(wěn)定。Fe3+濃度在150～450 μmol/L之間有較好線性關(guān)系(圖13(a))，經(jīng)過擬合得到線性回歸方程y=0.927×106x+534.5，R2=0.986 6，并通過檢測限公式D=3Sd/ρ(其中ρ是熒光強(qiáng)度與鐵離子濃度的斜率，Sd是空白標(biāo)準(zhǔn)偏差)得出檢測限D(zhuǎn)=4.56×10-6mol/L。

然而，L在582 nm處(圖12(b))的熒光發(fā)射強(qiáng)度卻呈現(xiàn)出相反的規(guī)律，熒光發(fā)射強(qiáng)度隨鐵離子濃度增加而增大，F(xiàn)e3+濃度在0～800 μmol/L之間有較好線性關(guān)系(圖13(b))，線性回歸方程y=1.697×106x-392.4，R2=0.994 5，探針L對Fe3+的最低檢測限可達(dá)7.4×10-7mol/L。

由此可見L的熒光發(fā)射和紫外吸收強(qiáng)度隨著鐵離子濃度的變化而改變，而鐵離子濃度達(dá)到10 equiv. 后趨于穩(wěn)定。實(shí)驗結(jié)果表明L對Fe3+響應(yīng)靈敏，且二者具有很好的絡(luò)合作用。

圖13 熒光強(qiáng)度隨Fe3+濃度變化的線性關(guān)系圖 。(a)λex=350 nm，λem=508 nm；(b)λex=530 nm，λem=582 nm。

Fig.13 Linear plot ofLfor the different addition of Fe3+ions. (a)λex=350 nm，λem=508 nm. (b)λex=530 nm，λem=582 nm.

3.3.5 Job’s曲線

為確定探針L與Fe3+之間的絡(luò)合比，通過等物質(zhì)的量連續(xù)變化法(Job’s plot)，配制了L與鐵離子總濃度為10 μmol/L的一系列溶液，L與鐵離子濃度比分別為10∶0，9∶1，8∶2，7∶3，6∶4，5∶5，4∶6，3∶7，2∶8，1∶9和0∶10。將熒光發(fā)射峰定位在582 nm處測定其強(qiáng)度變化(圖14)。

圖14 探針L和Fe3+的Job’s曲線圖，總濃度恒定為10 μmol/L。

Fig.14 Job’s plot ofLand Fe3+, the total concentration is 10 μmol/L(λex=530 nm，λem=582 nm).

從圖14中可以看出，熒光發(fā)射峰處于582 nm、Fe3+摩爾分?jǐn)?shù)為0.4時，熒光發(fā)射峰強(qiáng)度達(dá)到峰值。這一結(jié)果說明L和Fe3+是2∶1絡(luò)合，它們通過2∶1的絡(luò)合比例形成了比較穩(wěn)定的絡(luò)合物，同時伴隨著很強(qiáng)的熒光。

3.3.6 核磁滴定實(shí)驗

利用核磁共振氫譜滴定實(shí)驗，進(jìn)一步得到探針L與鐵離子的絡(luò)合機(jī)理，如圖15。

圖15 探針L在CD3OD/D2O(1∶1,V∶V)中加入Fe3+(a. 0.0 equiv., b. 1 equiv.) 的1H NMR譜

Fig.151H NMR of probeLin CD3OD/D2O(1∶1,V∶V) upon addition of Fe3+(a. 0.0 equiv., b. 1 equiv.)

由圖15可以看出，L化學(xué)位移在(6.2～6.7)×10-6處有兩組峰，它們應(yīng)歸屬為羅丹明結(jié)構(gòu)中與氧雜環(huán)相連的芳?xì)滟|(zhì)子信號峰。當(dāng)加入1 equiv. Fe3+后，上述兩組峰消失，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是由于Fe3+加入誘導(dǎo)羅丹明螺旋內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)開環(huán)與氧雜環(huán)的芳環(huán)結(jié)構(gòu)改變。

3.3.7 掃描電鏡實(shí)驗

為充分了解Fe3+與L的絡(luò)合機(jī)理，在50 μmol/LL的乙醇/水(V∶V，1∶1, Tris-HCl pH=7.0)體系中進(jìn)行了掃描電鏡實(shí)驗，從圖16可以看到，探針分子L未與Fe3+絡(luò)合時，分子處于聚集狀態(tài)；當(dāng)探針分子與Fe3+絡(luò)合后，分子由聚集狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚⒌臓顟B(tài)。

根據(jù)上述UV光譜、FL光譜、1H NMR滴定和掃描電鏡結(jié)果分析，L由聚集狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樾☆w粒分散態(tài)后，溶解度增大，導(dǎo)致508 nm處的熒光強(qiáng)度明顯減弱，熒光發(fā)生猝滅。而羅丹明環(huán)上氮原子與Fe3+進(jìn)行配位絡(luò)合后，誘導(dǎo)螺內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)開環(huán)，形成了氧雜蒽環(huán)結(jié)構(gòu)，共軛結(jié)構(gòu)增大，使得在320 nm處紫外吸收強(qiáng)度隨鐵離子濃度增加而增大，并且在560 nm處出現(xiàn)一個新的吸收峰；同時由于羅丹明螺環(huán)內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)處于開環(huán)狀態(tài)，導(dǎo)致582 nm處熒光發(fā)射強(qiáng)度大幅增大。因此推測探針L與Fe3+的可能絡(luò)合模式如圖17所示。

圖16 探針L在乙醇-水混合溶液中形成聚集體(a)和加入10 equiv. Fe3+后(b)的SEM圖

Fig.16 SEM images ofL((a)fw=50%) andLafter addition of 10.0 equiv. Fe3+(b) in ethanol-water(50 μmol/L, 1∶1,V∶V)

圖17 探針L與Fe3+可能的絡(luò)合機(jī)理

4 結(jié) 論

通過對化合物TPE-RhB進(jìn)一步還原得到一種新型的熒光探針L，并確定了分子結(jié)構(gòu)，研究了該化合物的光電性質(zhì)。實(shí)驗結(jié)果表明：化合物L(fēng)在乙醇/水的混合溶劑中具有典型的聚集誘導(dǎo)發(fā)光性質(zhì)；在兩個不同熒光發(fā)射波長下分別實(shí)現(xiàn)了對Fe3+的“turn-off”和“turn-on”識別，可以作為一種具有高靈敏性和專一選擇性的可視化Fe3+熒光探針，探針L與Fe3+配位比為2∶1。探針L水溶性良好，可以在乙醇/水(V∶V，1∶1，Tris-HCl，pH 7.0)體系中使用，使其在生物體系、環(huán)境水中檢測Fe3+含量方面具有潛在應(yīng)用價值。該化合物的電子親合勢較大，電離勢為5.77 eV，與正電極的功函數(shù)(5.5 eV)較接近，有望開發(fā)為性能優(yōu)良的空穴傳輸材料、電子傳輸材料等。