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                                                  章維華教授科研團隊在Analytical Chemistry發表最新研究成果

                                                  發佈日期: 2019-04-13瀏覽次數:

                                                  章維華教授科研團隊在Analytical Chemistry發表最新研究成果

                                                          近日 ,國際權威刊物Analytical Chemistry (美國化學會-分析化學,IF: 6.042, Clarivate ranking (Chemistry, Analytical): 4/81) 在線刊登了我院章維華教授課題組題爲“General Strategy for in Situ Generation of a Coumarin-Cu2+ Complex for Fluorescent Water Sensing”的研究論文。理學院碩士研究生程文靜爲第一作者,章維華教授和丁煜賓副教授爲共同通訊作者。

                                                         有機溶劑、食品、藥品等物質中的水份含量對其正常使用和儲存有重大的影響 。例如有機溶劑中殘留的水份會嚴重影響其在無水反應中的使用,甚至引發火災、爆炸等實驗室災害。而食品和藥品如果含有過多水份,或可嚴重縮短其儲存週期,進而影響產品質量。目前 ,已經商業化的水份定量檢測方法是基於經典的Karl Fischer滴定實驗 ,但是該方法在原理上不能用於氧化還原性體系中水份的檢測 ,且需要SO2和碘等具有揮發性物質的參與。開發便捷、準確、安全可靠的分析方法用於有機溶劑、食品、藥品等物質中水份的定量檢測具有重要的研究價值 。

                                                         本工作中,章維華教授課題組提出在原位生成香豆素熒光配合物的方法對目標體系中的水份進行檢測。研究表明香豆素 D1 和D2 在常見有機溶劑如乙腈、甲醇、乙醇、DMF和THF中可以快速地與Cu2+配位得到對應的D1-Cu和D2-Cu配合物 。D1-Cu和D2-Cu配合物的形成導致香豆素 D1 和D2的熒光被淬滅。而當D1-Cu或D2-Cu配合物暴露在水份中時  ,溶液的熒光明顯增強。紫外-可見吸收光譜、熒光光譜、核磁氫譜以及單晶衍射數據表明,D1-Cu和D2-Cu配合物遇水熒光增強的可能機理在於形成了對應的以水爲橋聯的三維超分子網絡結構,該結構的形成使 D1 和D2分子內電荷轉移 (ICT) 狀態發生了改變。此外,通過對比實驗發現,如果香豆素7-位缺少氫鍵受體 (如D3)  ,則對應的香豆素配合物D3-Cu對水沒有熒光增強響應  。

                                                          該工作所發展的方法具有響應速度快、抗pH干擾、靈敏度高、使用便捷等優點 ,並提出了一種通用的香豆素染料結構設計思路,以期進一步發展高效的熒光傳感體系用於有機溶劑和食品等體系中水份的定量檢測 。該工作已經申請國家專利保護(一種香豆素銅配合物及其製備方法和應用,公開號:CN109111471A) 。

                                                   


                                                   

                                                          此前 ,章維華教授課題組設計了基於肼還原Pd2+,並進一步脫去香豆素熒光保護基團的串聯反應,實現了對貴金屬鈀和有毒物肼的高選擇性檢測 (Sens. Actuators B, 2018, 256, 1107-1113. 丁煜賓副教授第一作者,章維華教授爲唯一通訊作者)。利用新型香豆素-吡啶熒光配體的溶劑效應,實現了對多種金屬離子和陰離子如 Mg2+,Fe3+ ,焦磷酸根離子的高選擇性檢測 (Analyst, 2018, 143, 5583-5588. 本科生謝依婷、研究生程文靜爲共同第一作者,章維華教授和丁煜賓副教授爲共同通訊作者)。

                                                  本次工作是章維華教授課題組在香豆素熒光傳感應用研究領域取得的又一重要進展。


                                                  以上文章鏈接:

                                                  https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.analchem.9b00132

                                                  https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S092540051732021X

                                                  https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2018/AN/C8AN01736K