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5结果与讨论 36
致 谢 40
学士学位期间发表学术论文及成果 41
附录 42
1前言
1.1 课题来源及背景、研究目的
在过去的十年中，荧光化学传感器因为简单，在荧光化验中高的选择性和灵敏度，已经成为超分子化学的一个重要研究领域，引起了极大的关注。在设计新的荧光探针时，识别基团和响应基团之间新的传感机制引起了人们持续的兴趣。根据不同的光物理过程，传统传感机制包括光诱导电子转移(PET)，分子内电荷转移(ICT)，金属配体电荷转移(MLCT)，扭曲的分子内电荷转移(TICT)，电子能量传递(EET)，荧光共振能量转移(FRET)和准分子/激发复合体的形成进行了研究，完成了众多的研究成果。
因为在环境化学、分子催化和生物荧光成像等领域潜在的应用价值，荧光化学传感器选择性地识别客体的能力在超分子物种正受到严重关注。由于它们简单，高选择性和敏感性[1-5]。同时由于空间优势和时间分辨率，荧光探针可以作为一个工具方便地被使用来分析和测量客体的数量，阐明在生命系统中体内外生物上重要物种的功能[6-8]。荧光传感器识别客体的种类是目前超分子化学领域发展的重点。
荧光探针是一个分子系统由于和一个化学物质相互作用使得物理化学性质发生改变，导致了荧光变化的产生荧光化学传感器通常有两个部分构成。一是能表达信号的荧光基团,二是有识别能力的客体分子接受体,这两部分一般通过连接基团连成一体,形成所谓的“荧光基团-连接基团-受体基团”模式[9]。
当客体分子连接在受体基团时，荧光团的光物理性质，例如，荧光强度，发射波长和荧光寿命，通过不同的机制发生改变，这些改变表明客体已经连接。因为化学传感器应用于食品分析、过程控制、环境监测、医疗诊断、和许多其他学科，全面的理解在分子水平上可用的构造，可以提供帮助阐明和改善荧光化学传感器的设计，开发先进的传感系统[10-12]。
1.2 理论意义和实际应用价值
目前包括地表水在内，盐氰离子不仅从工业废物，但也在生物过程中产生[13-14]。另外，天然物质可以释放氰化物，在一些食品或者某些植物，比如木薯，利马豆类和杏仁。由于氰化物被用在纸，纺织品，和塑料的制造过程中，以及在冶金为电镀，金属清洗，并提取黄金，氰化物也存在香烟烟雾和合成的燃烧产物材料中。氰化物在人类的血液能形成稳定的复合物与细胞色素C氧化酶，这会抑制这种酶的功能，导致细胞毒性缺氧和细胞窒息。缺氧和乳酸酸中毒的联合作用扰乱中枢神经系统，导致呼吸困难甚至死亡[15]。LD50（暴露氰化氢的致死剂量）的50％已报道为2500-5000毫克•分钟•m-3，并根据世界卫生组织，可接受的最大在饮用水氰化物浓度水平为1.9 mM[16]。由于广泛的存在和剧烈毒性，氰化物有许多常规的检测方法，基于电位，电化学，伏安，滴定和其他技术，已经开发了用于其定量分析。然而，由于结果其常复杂、耗时、依赖关于仪表，这些方法的使用是有局限性的。在这些设计用于感测较少氰离子的常规方法中，那些利用产生的化学反应产生荧光或者比色现象的已被证明是最方便的，它们简单，灵敏度高和廉价[17]。
氰化物离子可以作为路易斯碱或亲核体。因此，利用这两个属性使用结构平台的多样化的检测计划一直以来被人们所追求。例如，直接协调CN对缺电子三价硼扰动[P, π*]-共轭[18]或内部电荷转移（ICT）的途径[19]，从而修改在氰化硼基加合物的光学性能。强供体氰化物的能力也利用了协调过渡金属中心[20-21]或预装复合脱金属[23-27]以引发在吸收或发射光谱检测的变化。另外,CN活化羰基的亲核进攻组[28-23]或杂环系统[34-37]可以不可逆转地修改探针分子与伴随的光学性质的变化[38]。