远程氢键调控的萘酰亚胺荧光受体的设计合成及阴离子识别性能研究(3)
氰离子对环境、人类的自身健康存在潜在威胁，寻找能够有效的检测氰离子的手段是有必要的。世界卫生组织规定，饮用水中氰离子的含量须低于1.9 μM。因此，迫切需要能够高效检测氰离子的探针来监测控制氰离子的浓度。设计和合成能够选择性识别检测氰离子的探针，具有广泛的应用前景，对人类的生活及生存具有重大的意义。
1.2理论意义和实际应用价值
氰化物是一种结合血红素辅因子，以抑制终端呼吸链酶细胞色素C氧化酶的有毒阴离子[6]。细胞缺氧造成此类事件通常会导致致命的后果。CN的摄取也引起了浓度细胞内Ca2+引发酶促事件的级联以增加的活性氧（ROS）的水平和抑制抗氧化防御系统[7-8]。氰化物广泛的使用在工业环境中（150万吨每年），具有巨大潜在的研究前景，特别是对与生物相关的检测指明方向。
氰化物离子可以作为路易斯碱或亲核体。因此，利用这两个属性使用结构平台的多样化的检测计划一直以来被人们所追求。例如，直接协调CN对缺电子三价硼扰动[P, π*]-共轭[9]或内部电荷转移（ICT）的途径[10]，从而修改在氰化硼基加合物的光学性能。强供体氰化物的能力也利用了协调过渡金属中心[11-13]或预装复合脱金属[14-18]以引发在吸收或发射光谱检测的变化。另外,CN活化羰基的亲核进攻组[19-25]或杂环系统[26-29]可以不可逆转地修改探针分子与伴随的光学性质的变化[30]。
荧光探针在分子识别领域应用广泛。本课题针对CN的识别和检测的研究主要是设计合成荧光探针。荧光探针(fluorescent probe)是由一个连接体将荧光团或发色团和待测分子的接收基团连接在一起，随着待测分子的引入荧光会发生变化，这就将微观的化学变化转化成了宏观的光谱变化，从而通过荧光光谱的变化达到对待测分子识别的效果。
荧光探针通常由以下三个部分组成:（1）接收基团，用来结合待测分子；（2）荧光团，用来产生光信号，加入待测分子前后荧光信号会发生变化；（3）连接体,用来连接荧光团和接收基团，在整个荧光探针中起着枢纽作用。“通过改变连接体与接收基团和荧光团的作用方式，可以设计出各种机理不同的荧光探针”[31-32]。
相对于其他检测手段，荧光探针具有以下几个优点:（1）可以在不同的体系中识别,溶液中和界面上对分子识别的荧光信号都比较明显，通过光谱变化可以达到对分子识别的目的；（2）荧光探针的检测灵敏度高,可以在众多的分子离子中实现对某一种或某一个离子或分子的识别；（3）荧光探针对分子识别的检出限低，对一些阴离子、阳离子、中性小分子的最低检出限可以达到ppm级，可以应用于检测各种有危害性的离子或分子在环境中的存在浓度，对人类的健康有着重要的意义。“荧光探针大部分都是含有共扼体系的有机小分子化合物，这是因为形成共轭双键的电子跃迁更容易吸收激发光，易于荧光的产生；同时其激发光的波长大多处于近紫外区或者可见光区，发射光的波长大多处于可见光区，易于观测荧光光谱的变化”[33]。
设计合成出能够识别检测CN的荧光探针，就可以方便快捷的识别检测出CN的含量，减小甚至是消除CN对环境、人类的自身健康的潜在威胁，具有重大的意义和巨大的实用价值。
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