一种基于嘧啶的席夫碱荧光化学传感器用于选择性检测Mg2?：合成、实际水样分析、抗菌性能研究以及DFT和分子对接模拟

《Journal of Fluorescence》：A Pyrimidine-Based Schiff Base Fluorescent Chemosensor for Selective Detection of Mg2?: Synthesis, Real Water Analysis, Antibacterial, DFT and Molecular Docking Study

　　

摘要

一种新的席夫碱荧光探针——甲基2-(((2-羟基吡啶-3-基)亚甲基)氨基)嘧啶-5-羧酸酯（HL）已被设计并合成。该化合物的结构特征通过红外光谱、¹H NMR、¹³C NMR和质谱进行分析确定。该席夫碱化合物被用作多种过渡金属离子以及碱金属离子，如（Na⁺ 、K⁺ 、Ca²⁺、Ba²⁺、Sr²⁺、Cd²⁺、Ni²⁺、Co²⁺、Cu²⁺、Mn²⁺、Mg²⁺、Zn²⁺和Fe³⁺）的化学传感器。研究表明，该探针HL能够快速且选择性地识别Mg²⁺，其检测限为7.2?×?10^??7 M。荧光光谱分析结果显示，在Mg²⁺存在时，该探针的荧光强度显著增强，而其他金属阳离子对此影响甚微。通过Job图、B-H图、¹H NMR滴定和质谱分析，确定HL与Mg2?的化学计量比为1:1，进而利用Benesi-Hildebrand方法计算出其结合常数为3.7?×?10? M?1。在EDTA存在下，该复合物的可逆性得到了研究，EDTA能够使自由配体重新生成，从而实现对Mg²⁺的进一步检测。此外，从414纳米处的发射响应来看，HL在以Mg2?和EDTA作为输入信号时表现出抑制型逻辑门行为。在较宽的pH范围（9–12）内，该化学传感器对Mg²⁺具有出色的荧光检测能力。该探针还被用于实际水样中Mg²⁺的检测。另外，HL对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有中等程度的抗菌活性，体现了其生物活性潜力。