快速高灵敏检测水样中污染离子的传感器分子的合成及性能

Efficient and instant detection of specific ions in complicated water entironment is an important aim for environmental science and analytial chemistry. However, most of receptors are practically insoluble in water, on the other hand, the solvation of water and the competition of miscellaneous ions shown serious impediment to the recognition in complicated aqueous solution. In order to solve these difficult problems, we introduced the water soluble groups into the receptor moleculars, design and synthesize series of artificial receptors which contain water soluble group and selective binding sites simultaneously. These receptors possess preferable solubility and selective binding sites, which could selectively recognize specific ions in complicated aqueous solution. These receptors show a fine prospect of application in the analysis and detection of specific anion ions or cations. Moreover, in this project, we will carefully investigate the influence of the water soluble groups on the soubilities of receptor, the influence of the binding sites on the selectivities and the influence of signal groups on the colorimetric recognition abilities. Therefor, this project possesses theoretical value.

重金属离子和有毒阴离子的识别与检测是环境化学的重要研究内容。如何提高检测灵敏度、简化检测方法、降低检测成本是该研究领域的热点和难点。为此，本项目把离子比色、荧光传感器的概念应用到水样中污染离子的检测中，设计合成多个系列的水溶性比色、荧光传感器分子，研究其对特定重金属离子和阴离子的选择性识别性能，制备基于这些传感器分子的离子检测试纸,实现对水样中特定离子的快速高灵敏低成本检测及"无仪器"检测。然而，已报道的大多数传感器分子水溶性差，而且水的溶剂化作用严重阻碍了在水环境中对离子的选择性和高灵敏检测。为此，本项目对传感器分子进行了针对性的设计：在传感器分子中引入亲水增溶基团使其具有一定的水溶性；选用灵敏性高的结合位点和信号基团，使其能高灵敏度选择性比色、荧光识别特定离子。另外，本项目还将系统研究传感器分子的离子识别机理和构效关系，以改善其检测效果。因此本项目具有较好的应用前景和一定的学术意义。

重金属离子和有毒阴离子的识别与检测是环境化学的重要研究内容。如何提高检测灵敏度、简化检测方法、降低检测成本是该研究领域的热点和难点。为此，本项目把离子比色、荧光传感器的概念应用到水样中污染离子的检测中，设计合成多个系列的比色、荧光传感器分子，研究其对特定重金属离子和阴离子的选择性识别性能，制备基于这些传感器分子的离子检测试纸，实现对水样中特定离子的快速高灵敏低成本检测及“无仪器”检测。目前取得了以下几个方面的成果：第一，合成的部分单体分子实现了在水相中对特定客体离子单一选择性，拓宽了有机超分子传感器的应用范围。第二，研究了单体分子定性、定量检测特定客体离子的方法，研制出基于这些传感器分子的离子检测试纸，实现对特定客体离子的低成本快速便捷检测。第三，项目重点研究了主客体识别效果与传感器分子结构的关系，通过引入比色、荧光信号基团，实现传感器分子对特定客体分子的裸眼检测，为设计能选择性比色识别特定离子的传感器分子总结一定的规律和理论经验。另外在项目研究过程中，项目组成功合成出多离子识别的分子单体，预计会在未来的主体设计及探针应用方面产生很好的效果。总而言之，项目达到了预期的效果，并为后续的研究提供了更好的思路和方向。