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分子荧光探针具有高度的灵敏性、选择性好、操作简便、成本低等优势,因此被普遍应用于医药、化学、环境等领域,并受到了越来越多研究者的关注。许多分子探针与生命体的生物相容性很好,进一步使得分子探针在活细胞、组织和动物的生物医学研究中得到广泛的应用。与此同时,氟离子具有较大的电负性、原子半径最小等特性,在生命体系中起着至关重要的作用。 本文首先介绍了分子探针的一些基本原理及对氟离子检测的研究进展。在此基础上,基于萘酰亚胺与香豆素衍生物的设计、合成了具有高度选择性、灵敏度高、肉眼可观测、快速响应的新型比色氟离子荧光探针,并探讨了检测机理。以4-溴-1,8-萘二甲酸酐、7-羟基-4-甲基香豆素为原料,各自经过取代、Duff反应后,通过席夫碱反应,合成了目标化合物P1,最后一步反应产率为77%。利用1H NMR,13C NMR和HRMS等表征手段确认了终产物以及中间化合物的分子结构。 文中进一步研究了荧光探针P1的光物理性质,其荧光量子产率为0.23。加入微量的氟离子在DMSO体系中,体系颜色在2s内由黄色变成紫色,紫外吸收谱图出现新的吸收峰,荧光强度明显降低,可作为比色型氟离子荧光分子探针,检测限低至0.361μM。选择性与干扰实验研究表明,其它阴离子(Cl-,Br-,I-,HSO4-和NO3-)对氟离子检测没有较为明显的影响。通过核磁滴定研究发现,探针P1与氟离子的作用机制为:氟离子与荧光探针中的N-H,O-H官能团存在氢键与去质子化作用。