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分析化学2025年第10期:用于光气检测的苯并咪唑-咔唑基荧光探针的合成及应用

来源:期刊VIP网 时间:


作者:徐光美;宋泽宇;田秦秦;朱小红;沈金超;何炜;

单位:空军军医大学药学系;空军军医大学基础医学院学员一大队三队;陕西中医药大学药学院;陕西省食品药品检验研究院;

摘要:光气是一种具有高反应活性的关键化工原料,同时也是广泛使用的化学战剂,快速而准确地检测光气对于应对恐怖袭击和工业事故至关重要。本研究通过Suzuki偶联反应和Debus-Radziszewski反应引入给电子基团咔唑,构建了一种以苯并咪唑和羟基为识别基团的光气探针SX-Pho。此探针具有大的斯托克斯位移(Δλ_(em)=130 nm),在三光气/三乙胺(原位生成光气)存在条件下,470 nm处的荧光显著淬灭,发射强度降低20倍,荧光寿命从3.30 ns减小到3.06 ns。浓度滴定实验结果表明,探针SX-Pho对光气的检出限低至57.8 nmol/L,并且具有高的选择性和抗干扰能力。核磁共振氢谱(~1H NMR)、高分辨质谱以及密度泛函理论(DFT)计算结果表明,探针的羟基、亚胺与光气发生环化反应,使最高占据分子轨道-最低未占据分子轨道(HOMO-LUMO)重叠度显著降低,辐射跃迁受到抑制,能间隙减小0.43 eV,非辐射跃迁增强,发生荧光淬灭,基于此实现了光气的快速检测。在此基础上,制备了负载探针的试纸条,通过观察365 nm紫外灯照射下的颜色变化,肉眼可区分低于20μL/L的光气。此外,利用智能手机自带的RGB应用程序测量试纸条暴露于光气后蓝色(B)通道的强度,可以实现光气的定性和定量检测,检测范围为1.82~50μL/L,检出限为1.814μL/L。

关键词:荧光探针;;光气;;可视化检测;;智能手机

基金资助:国家自然科学基金面上项目(No.32471352);; 陕西省药品监管科学研究项目(No.SXYJ202402)资助~~