香豆素席夫堿的Zn2+識別研究

徐 帆， 吳芳輝*， 程立春， 宋 超， 程源晟， 黃曉潔

(安徽工業大學化學與化工學院，安徽馬鞍山 243002)

到目前為止，有多種方法識別和檢測金屬陽離子，其中光學傳感法由于具有操作簡單、可在線分析、成本低廉、響應快速等優點受到廣泛關注。Zn2+是生物體內必需的微量元素之一，在人體中主要存在于大腦、胰腺及精細胞中，它在基因表達、細胞凋亡、酶的調節、神經傳遞等方面起著非常重要的生理作用[1]。缺少Zn2+將會導致很多疾病，如神經損傷、癲癇癥、暫時性全腦缺血、老年癡呆癥等疾病[2]。同時，鋅礦開采、冶煉加工、機械制造以及鍍鋅等都會造成環境中Zn2+的污染[3]。因此，實現對Zn2+的有效檢測具有重要的意義。近年來，基于喹啉[4]、聯吡啶[5]、芘[6]等基團分子探針的光學傳感器識別或檢測環境和食品中的微量Zn2+已有報道，但是這些分子探針結構較為復雜、合成原料價格昂貴、合成步驟也較為復雜。

席夫堿是一類有著C=N結構的化合物，自身含有N、O等供電子體以及生色團，對金屬離子具有較好的親和性[7]。在席夫堿上修飾具有獨特光物理特性，如大的斯托克斯位移、可見區激發和發射的香豆素基團后可以構建出對Hg2+、Ni2+、Cu2+等具有選擇性響應的分子探針[8 - 10]，但有關香豆素席夫堿分子探針檢測Zn2+的文獻并不多見[11]。本文使用廉價易得的原料，通過較簡單的合成反應制備了一種新型的香豆素席夫堿3-[(5-氯-2-羥基-苯亞甲基)-氨基]-7-羥基香豆素(CHB)，并對其進行了必要的表征。研究發現，該分子探針在結合Zn2+之后，顏色發生了明顯改變，紫外-可見吸收光譜發生紅移，熒光顯著增強，并且識別的選擇性較高，可用于裸眼識別和在線定量檢測Zn2+。……