1. 课题来源与背景： 尽管表面活性荧光分子探针的研究已经受到了广大化学家的关注，但合成出的表面活性荧光分子探针种类较少，仍然存在一些问题。 表面活性荧光分子探针，大多都是在传统表面活性剂的疏水链尾端引入荧光基团，传统表面活性剂由于其结构特点，使其CMC值明显高于双子表面活性剂，使用后不易处理对环境造成污染，未见有在双子表面活性剂中引入发光基团的报道。因此，这使得表面活性荧光分子探针在实际应用过程中受到了很大程度的限制。 目前报道的表面活性荧光分子探针，均是基于某一发光基团的信号转换机理进行设计的，具有设计机理单一，响应位点少等缺点。因此基于两个或多个信号转换机理协同作用的表面活性荧光分子探针，具有多个荧光响应位点和多种响应功能，一方面可以消除外部环境的干扰，另一方面可以确保表面活性荧光分子探针表现出更强的荧光信号。 目前报道的表面活性荧光分子探针，用来检测胶束化过程、判断胶束到囊泡的转变过程、测定表面活性剂的CMC等。报道表面活性荧光分子探针对离子识别的甚少，也未涉及结构与荧光性能之间的构效关系问题。如果能将表面活性荧光分子探针应用于水相体系中对离子进行接力识别，并从理论上解决表面活性荧光分子探针的结构与其荧光性能之间的关系问题，对于有效地筛选表面活性荧光分子探针，并将其进行实际应用具有很重要的指导意义。 2. 研究目的与意义： 本研究的目标是在双子表面活性剂分子结构中引入苯并咪唑、苯并噻唑和氨基吡啶杂环发光基团，合成表面活性含氮杂环荧光分子探针，使合成的目标产物既具有表面活性剂的基本特征又具有荧光分子的荧光特性；在结构上，以苯并咪唑为主体，引入易于降解，不会对环境造成二次污染的酰胺基团，为探针提供识别位点。分别引入具有构型多样性的哌嗪、能形成激基缔合物的萘环、同时具有N、S杂原子的苯并噻唑等具有特殊结构的基团，探究不同基团对探针识别离子的影响。即增加了表面活性剂的种类，又使吸收和荧光光谱在表面活性剂的各个领域中充分发挥作用，同时也拓展了表面活性剂的应用领域。该荧光分子探针可以在水溶液中检测识别离子，具有较高的选择性、快速准确，避免在溶剂中检测时溶剂带来的干扰和对环境造成污染问题。其将对生物、医学、化学、环境科学等领域离子检测具有广阔的应用前景和实用价值，具有重要的研究意义。 3. 主要论点与论据： 提供即具有双子表面活性剂特征又具有荧光特性的表面活性荧光分子探针(主体分子)或金属配合物，使主体分子具有多个发光基团和多个响应位点。在此目的的基础上，构建合理的主体分子结构，识别客体(金属离子或阴离子)之后形成ON-OFF或OFF-ON荧光探针，与客体识别后，荧光发射波长发生较大的红移。因此，目前通过在双子阳离子表面活性剂的结构中引入不同的发光基团，使其具有荧光特性，从而达到在不同的领域中应用研究 4. 创见与创新： （1）结构设计的创新：水溶性表面活性荧光分子探针设计 在双子阳离子表面活性剂分子结构中引入杂环荧光基团，形成了即具有表面活性剂特性又具有荧光特性的信号体。通过酰胺化和季铵化反应引入受体基团，增加了目标分子在水溶液中的溶解度，使目标分子作为水溶性探针成为可能。 （2）识别功能的创新：阳离子和阴离子的接力识别 目标分子信号体和受体部分均含有多个杂原子(N,O)，为目标分子对阳离子识别提供的更多的识别位点。此外，利用目标分子在水溶液中的溶解性和金属化合物在水溶液中生成难溶物，实现L(主体化合物)对金属离子(M)的识别后，向[L+M]体系中加入与识别阳离子相对应的阴离子，实现以[L+M]为主体的阴离子的接力识别。 5.存在的问题： 实际应用还不能广泛普及 6. 历年获奖情况： 2020年12月20日"基于稠环及多芳基咪唑长波长荧光探针的设计及接力识别性能研究"荣获黑龙江省高校科学技术二等奖 7. 成果简介： 该课题培养研究生2名，发表科技论文8篇，其中SCI论文4篇，EI论文1篇，核心论文3篇，授权发明专利2件。

齐齐哈尔大学

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