基于 3,4 - 二氰基吡啶 - 2 - 酮的高荧光供体 - 受体 stilbazoles 用于乙胺的选择性检测

【字体: 时间:2025年05月22日 来源:Dyes and Pigments 4.1

编辑推荐:

  为解决胺类蒸气选择性检测难题,研究人员合成基于 2 - 氧代烟腈片段(DASONs)的供体 - 受体 stilbazoles 及其吡咯烷鎓盐。部分化合物溶液量子产率达 87%,其盐类呈双态发射,可依荧光响应差异选择性检测乙胺(EtNH?、Et?NH、Et?N),对环境监测有重要意义。

  在荧光传感与有机光电材料领域,精准检测结构相似的胺类化合物一直是挑战性难题。乙胺(EtNH?、Et?NH、Et?N)作为重要化工原料和环境污染物,其蒸气的选择性识别对工业监测、环境安全和健康防护至关重要。然而,传统检测方法面临灵敏度不足、对结构类似物区分能力有限等问题,开发兼具高荧光效率与选择性响应的新型材料成为迫切需求。在此背景下,俄罗斯科研人员开展了基于 3,4 - 二氰基吡啶 - 2 - 酮的供体 - 受体 stilbazoles(DASONs)及其衍生物的研究,相关成果发表在《Dyes and Pigments》。
研究人员主要采用的关键技术方法包括:通过核磁共振(NMR)、质谱(MS)和元素分析对合成化合物进行结构表征;利用薄层色谱(TLC)监测反应进程与产物纯度;通过荧光光谱测定化合物的量子产率及固体 / 溶液态荧光发射特性,以评估其对乙胺蒸气的响应行为。

合成与结构表征


研究以四氰基乙烯、环戊酮和芳香醛为起始原料,经四步反应合成 9 种具有刚性结构的 DASONs(化合物 1-9)。其中,化合物 1 的苯乙烯基片段无额外供体取代基,化合物 2-6 含甲氧基取代基,化合物 7 和 8 分别引入二甲氨基和二苯基氨基片段,化合物 9 则带有支链烷氧基。刚性结构设计通过限制苯乙烯基片段相对于吡啶酮核心的旋转,减少非辐射跃迁途径,从而提升光激发后的发光效率。

荧光特性与双态发射现象


部分 DASONs 在溶液中展现出极高的荧光量子产率,最高达 87%。值得注意的是,吡啶酮母体在固态下几乎无荧光,但其吡咯烷鎓盐在溶液和固态(516 nm–633 nm 可见光谱范围)均表现出荧光,呈现罕见的双态发射现象。这种独特性质源于盐形成过程中分子堆积方式的改变,抑制了固态下的非辐射衰变。

乙胺蒸气的选择性检测


以含支链烃基的 DASON 为例,其吡咯烷鎓盐对乙胺类蒸气表现出显著的选择性荧光响应:EtNH?、Et?NH、Et?N 分别对应最大发射波长(λem(max))523 nm、558 nm、576 nm。当检测胺类混合物时,体系优先形成二乙胺盐,实现对复杂环境中特定胺组分的选择性识别与浓度监测。

研究通过设计合成新型 DASONs 及其吡咯烷鎓盐,成功构建了兼具高荧光效率与选择性响应的胺类检测体系。刚性分子结构与双态发射特性的结合,不仅为荧光材料的设计提供了新思路,更解决了结构相似胺类蒸气的区分检测难题。该成果在环境监测、工业质量控制及生物分析等领域具有重要应用潜力,为开发高效荧光传感器奠定了基础。未来研究可进一步拓展该类材料对其他极性分子的响应性能,推动其向实际应用转化。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号