基于苯并恶唑的高灵敏度Hg2+荧光探针(BO1)的机理研究与检测应用

研究人员开发了一种新型苯并恶唑类荧光探针(E)-2-(4-(4-溴苯乙烯基)苯基)苯并[d]恶唑(BO1)，通过静态/时间分辨荧光技术和密度泛函理论(DFT)研究，证实其对Hg2+具有特异性响应。该探针在352 nm激发下产生416 nm发射，Hg2+浓度在2-20 μM范围内可线性淬灭荧光，检测限(LOD)达1.85 μM。该研究为重金属污染监测提供了新型分子工具。

　　

这项研究报道了一种基于苯并恶唑骨架的新型荧光分子探针BO1，其结构通过(E)-2-(4-(4-溴苯乙烯基)苯基)苯并[d]恶唑的精确合成得以确认。光谱分析显示，该探针在紫外区352 nm处具有特征吸收峰，并在416 nm处展现蓝色荧光发射。

当体系引入Hg²⁺时，BO1的荧光强度呈现浓度依赖性淬灭现象，在2-20 μM浓度范围内建立线性响应关系。通过光物理实验测定，该传感器的检测下限(LOD)为1.85 μM，定量限(LOQ)达5.60 μM。理论计算采用密度泛函理论(DFT)揭示了分子轨道能级变化，证实Hg²⁺与探针分子中富电子位点发生配位作用，导致分子内电荷转移(ICT)过程受阻。

该荧光探针展现出对汞离子的高选择性和灵敏度，其作用机制涉及Hg²⁺与苯并恶唑环上氮/氧原子的特异性结合。研究不仅提供了重金属检测的新方法，还通过理论计算阐明了分子识别过程中的电子转移路径，为后续探针设计提供了重要参考依据。