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2基于质子转移作用的探针
苯并咪唑基团广泛应用于CN探针的设计合成。其反应机理是通过结合适当的吸电子基团使探针呈酸性，加入CN后，促使咪唑NH质子的去质子化。在这个过程中，CN诱导的去质子化会阻断ICT过程，从而发生相应的光谱吸收峰和荧光发射带的移动。
Das等人研究的探针1、2的结构如下图所示[43]，探针分子中含有蒽醌与咪唑的共轭结构，对CN的识别检测具有高的选择性。在探针1的CH3CN-HEPES(1:1, V/V)溶液中，加入CN后，474 nm出的吸收峰增加，393 nm处的吸收峰降低。探针2加入CN后，390 nm处的吸收峰降低，552 nm处的吸收峰增加。探针1、2的对CN的检测极限分别为0.06 ppm和0.078 ppm。此外，探针1对检测恶臭假单胞菌细胞表面的CN具有潜在应用价值。
3基于C-B键形成的反应
Akkaya等人设计的可以检测CN和F的探针结构如下图所示[44]。在氯仿中，该探针为亮橙色。加入CN后，溶液的颜色立刻由橙色变为红色，并且520 nm处的吸收峰发生红移。相比之下，加入低浓度的F，溶液的颜色有非常明显的变化，由原来的橙色变为紫色，并伴随着600 nm处吸收峰的移动。加入过量的F会导致520 nm的吸收峰缓慢的移动，并且600 nm处的光谱强度会降低。基于以上变化，就可以通过颜色变化区分F和CN。
阳离子硼由于其对CN的库伦吸引力作用而具有高效络合CN的能力，基于这一性质，Gabbaï等人设计了如下图所示的能够检测水中ppb级CN的荧光探针1、2[45]。由于分子内的电子从激发态荧光团转移到磷硼部分，探针1、2只有微弱的荧光。加入CN后，磷硼部分的电子得到补充，从荧光团向阳离子硼转移的电子减少，最终使荧光作用增强。在H2O-MeOH（6:4, V/V）中，探针2对CN的检测极限为26 ppb。
4基于电子转移的反应
以SET（单电子转移）为基础的检测CN的反应具有许多优点，如独特的SOMO-LUMO的电子跃迁过程中、多文信号输出和在实际电子设备中的潜在应用。
Mukhopadhyay等人研究设计了一系列基于SET的CN识别探针，如下图所示[46-48]。CN加入到探针1、2中，相对应的生成了空气中稳定的自由基阴离子1a、2a，同时溶液的颜色瞬间变化，探针1由无色变为深棕色，探针2由橙色变为湖蓝色。通过吸收滴定实验，探针1在THE和DMF中的灵敏度分别为0.67 μM和1.3 μM，探针2在THF中通过荧光强度变化检测到其灵敏度为0.2 μM。
参考文献
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