基于8-羟基喹啉的新型专一识别汞离子的分子探合成及其实际检测应用(2)
3.3 探针H1的表征 18
3.3.1 中间体8-烯丙氧基喹啉L1的核磁图 18
3.3.2 目标分子H1的核磁图 19
结论 20
致谢 21
参考文献 22
1. 绪论
1.1 引言
当前重金属污染严重威胁着人类的健康，其中汞离子是危害最大的重金属离子之一，汞离子和他的衍生物在进入生物体的体内后很难排出体外，而且会与生物体内的蛋白质和酶中的硫醇基，生成硫醇盐，这会引发人体细胞的功能性障碍，并且可以引起中枢神经的病变，例如认知障碍，和免疫系统功能性障碍，误食入汞之后会直接沉入人体的肝脏，对大脑、神经都有极大地损伤，并能导致很多疾病比如水俣病。Hg-S 反应是汞离子产生毒性的主要因素之一，这是目前被公众所广泛认可的。蛋白质在生物体内的酶，巯基可以结合汞离子，导致细胞内的许多正常代谢，如蛋白质的合成、能量的生成、核酸的合成等，都遭受到不小的影响，因此导致细胞的功能和生长的异常[1]。正因为汞离子的易转移性、耐久性、并且生物浓缩性高的特点，使得其成为当今社会最受重视的重金属污染物之一。
1.2 荧光的发光原理
荧光的定义是指在经过可见光或者紫外光的照射时，某些物质发出不同的波长和强度的光线，当这些物质不再接受可见光或紫外光的照射时，这种异常的光线立刻或慢慢消失。在一般情况下，荧光分子处于基态，在吸收了可见光或紫外光以后，由于荧光分子电子正处于被激发的状态下，此时荧光分子就处于激发态[2-3]。
通常情况下，大多数的荧光物质具有芳香环或杂环，如果其荧光强度较强，那么它的芳香环或杂环的可能较大。而且大部分用荧光化合物为平面结构，还具有一定刚性，并且pH>7的溶液中缺少了氧桥，结构发生变化，不能发出荧光，由此可见，加强分子的刚性结构，通常有利于增强分子的荧光强度。又比如说络合物BBR自身并不发出荧光，它与Al3+进行配合产生的产物会发生荧光。最低单线电子激发态π，是电子自旋允许的跃迁，由π1※ 型为π→π1※的跃迁，荧光强度大。荧光体中以取代基为给电子基团的，通常芳环上的杂原子氮原子为激发态[4]，事实上是由于氮电子的电子云与π轨道上所以他们通常具有比较良好的荧光性质重金属离子与荧光类化合物发生配位，会使最低单电子激发态S1的有机配体π型转变为π，π1※型。
一般有机分子中的荧光团一定含有共轭大π键，并且共轭体系与荧光产生的容易程度成正比。由于从激发能转向振动能需要较大的能量，而且条件苛刻，所以通常刚性结构的荧光化合物发光能力高，荧光强度大。[5]当入射光照射到荧光化合物时，分子从基态跃迁至几个不同的电子激发态，然而仅仅从第一电子激发态的最低振动能级跃迁至基态时才会发射荧光，这就是荧光光谱只有一个荧光带的原因[6]。
1.3 荧光分析法的发展进程
经历了近一百年的发展，尤其是现代激光技术，由于微型计算机等一些相关学科和技术的进步发展，极大程度上推进了荧光分析法在假设层面上的发展，同时也推动了例如导数荧光测定，同步荧光测定[7]等新型技术的发展。荧光分析法的逐渐形成，他们有很高的灵敏度，选择性高，用量少，操作方便等优点，随着荧光分析法的准确度，灵敏度和选择性逐步提升，荧光分子探针可实际应用的范围不断拓宽，农业、工业、环境科学、医药卫生以及许多的科学研究中。但是，有许多的化合物自身并不具有荧光特性，例如蛋白质，其本身的荧光强度很弱，并不足以进行荧光测试，导致其不能直接进行荧光分析。随着荧光探测技术的持续进步，人们不遗余力的寻找专一且具有高灵敏度的荧光探针[8]。因此荧光探测技术越来越具有重要的实际应用价值，正在引起新的研究高潮。