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过渡金属配合物因其优异的光物理及光化学性能已被广泛应用于各种领域,如有机电致发光器件、电化学传感、生物成像、荧光检测等。在荧光检测方面已报道过诸多有机小分子荧光探针,而可作为荧光团的金属铱配合物凭借其优良的光物理及光化学特性,慢慢引起了人们的关注。铱配合物有着较大Stokes位移,这一特点可使吸收光谱与发射光谱的重叠程度减小,有利于探针用于活体及细胞成像,除此之外,通过简单的调节配体能使铱配合物实现从可见光区到近红外区的颜色变化,对配体的简单修饰就能实现探针的多功能化。同时金属铱配合物还具有长寿命等特征,这些特性说明了将铱配合物用于荧光探针对荧光检测领域的发展将有着深远的意义。结合金属铱配合物荧光探针的发展现状,以金属铱配合物作为荧光团,连接上不同的识别基团,设计合成了三种新型的Stokes位移较大的金属铱配合物荧光探针。测试了铱配合物荧光探针对分析物的光谱性质,并探讨了荧光探针的识别机理与其在水样中及细胞内的应用。1.通过对N^N配体的设计,合成了含苯并咪唑修饰的近红外铱配合物荧光探针Ir-BMZ。Hg2+可与咪唑基团上的N原子进行络合,使得荧光发生瞬间猝灭,同时探针Ir-BMZ对Hg2+的检测表现出良好的选择性与灵敏性。经过实际水样的检测,证明该探针可用于水样中Hg2+检测。2.设计合成了一种以2,4-二硝基苯磺酰基为苯硫酚识别基团,金属铱配合物为荧光团的荧光探针Ir-DNBS。由于所连接识别基团的强吸电子性,配合物Ir-1荧光完全猝灭。机理探究的结果证明了苯硫酚与探针Ir-DNBS发生芳香性亲核消除反应,识别基团可在9分钟之内脱去,到达荧光完全恢复的效果。光谱实验结果表明,探针Ir-DNBS具有较大的Stokes位移(200 nm)以及较长的荧光寿命(135 ns),对苯硫酚检测有着高灵敏度(62.5 n M)与高选择性,并且具备用于实际水样及人血清中定量检测苯硫酚的潜质。3.合成一种含有五氟苯磺酰基的绿色铱配合物荧光探针Ir-PFBS,对其进行了光物理和光化学性能检测。探针Ir-PFBS具备优良的水溶性,可在纯PBS溶液中完成对HOCl的检测,探针Ir-PFBS在对HOCl的识别过程中荧光发生猝灭。探针Ir-PFBS不仅对HOCl能够专一响应,而且在中性及弱酸环境中(p H=4-7)可以实现酸碱度的定量检测,在不同酸碱环境的荧光转换具有较好的可逆性。探针Ir-PFBS还具有大Stokes位移(165 nm)和长荧光寿命(202.68 ns)。在实际应用方面,因其良好的水溶性和较低的细胞毒性,探针Ir-PFBS可用于溶酶体定位,同时也可用于在水样和活细胞中检测HOCl。