在自然环境和生命活动中,金属离子广泛存在且起着重要作用。例如,Cu2+、Co2+都参与了人体中多种生命活动,但过量的摄入会影响人体的一些器官,致使患重大的疾病的概率增加。因此,需要寻找快速精准检测金属离子的方法。高效液相色谱法、质谱分析法和原子吸收光谱法等是常用的金属离子传统分析方法。其中,荧光探针作为光谱分析法的一种,凭借其所需的仪器设备的维护费用廉价,仪器操作简单、分析效率高、响应用时短、选择性好、灵敏度高,不会损坏样品等诸多其它传统检测方法所没有的优点,在金属离子检测中备受重视,在分析化学、生物化学和医药科学等多个领域里得到普遍应用,同时也得到科技工作者们的一致好评。因为香豆素衍生物具备易于修饰、光稳定性好、Stokes Shift大和荧光量子产率高等一系列优良的性能,所以常作为荧光团应用于荧光探针中。本文设计合成了几种香豆素类荧光探针,并通过紫外-可见光谱和荧光光谱的变化研究其对金属离子的识别效应,现将研究内容主要分为以下三个部分:第一部分,合成了荧光探针L1、L2。探针L1、L2都是用荧光淬灭的形式来识别金属离子。通过超导核磁共振氢谱、高分辨质谱等表征手段确定探针L1、L2的结构。通过紫外-可见、荧光光谱研究了探针L1、L2对金属离子的识别性能。采用Job’s plot曲线确定了探针L1对Co2+、Ni2+的配位比为1:2,探针L2同Cu2+、Ni2+的配位比为1:1,并且能够实现对这些金属离子的高灵敏度的特异性识别,均表现为显著的荧光淬灭。此外,探针L1对Co2+、Ni2+的检出限可以达到10-7 M,10-6 M,结合常数达到106 M-1,105M-1;探针L2对Cu2+、Ni2+的检出限可达到10-10 M,10-9 M,结合常数达到107 M-1,106M-1。第二部分,设计合成了分别基于1,3-二氨基胍盐酸盐和氨基胍盐酸盐香豆素类荧光探针L3、L4。对探针L3、L4的结构进行确定之后,并通过紫外-可见、荧光光谱的变化研究探针L3、L4对金属离子的识别效应。利用Job’s plot曲线确定探针L3与Co2+形成了1:2的配合物,探针L4和Fe3+形成了3:1的配合物;并且可以实现对这些金属离子有效、灵敏、特异性识别,表现为明显的荧光增强。另外,探针L3对Co2+的检出限可达到10-6 M,结合常数达到105 M-1;探针L4对Fe3+的检出限可达到10-7 M,结合常数达到106 M-1。第三部分,设计合成了荧光探针L5、L6。表征手段和探究方法同上。Job’s plot曲线测得探针L5和Cu2+形成了2:1的配合物,探针L6和Cu2+形成了1:1的配合物;探针L5对Cu2+的检测表现为荧光增强,探针L6对Cu2+的检测表现为荧光减弱,并且能够轻易的通过肉眼辨别。探针L5对Cu2+的检出限可达到10-5 M,结合常数达到105 M-1;探针L6对Cu2+的检出限可达到10-6 M,结合常数达到105 M-1。