王婷婷，任美娟，吳芳輝*，葉明富，2，葉晶晶，查習(xí)文

（1.安徽工業(yè)大學(xué) 化學(xué)與化工學(xué)院，安徽 馬鞍山 243000；2.成都信息工程大學(xué) 信息材料及器件化應(yīng)用四川省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610225）

日常生產(chǎn)和生活中，次氯酸鹽（ClO-）廣泛用作污水處理中的氧化劑，造紙和紡織工業(yè)生產(chǎn)中的漂白劑，也用于飲用水消毒［1］。水處理過程中，殘留氯的濃度必須嚴(yán)格控制在mmol/L至μmol/L范圍內(nèi)［2］，這是因?yàn)榈蜐舛鹊挠坞x氯無法殺死水中的細(xì)菌和病毒，并對公眾健康構(gòu)成巨大威脅，而消毒水中過量的次氯酸鹽殘留物可引起眼睛、鼻子刺激和胃部不適，還會(huì)產(chǎn)生三鹵甲烷和鹵乙酸等不良或有毒的副產(chǎn)物［3］。另一方面，髓過氧化物酶催化Cl-與H2O2反應(yīng)產(chǎn)生的內(nèi)源性ClO-作為活性氧（ROS）物種在生物系統(tǒng)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，但非正常水平的ClO-會(huì)損害宿主組織，誘發(fā)關(guān)節(jié)炎、心腦血管和腎臟疾病甚至是癌癥［4-5］。因此，簡單高效地檢測ClO-具有十分重要的研究意義。

目前已使用的測定ClO-的分析方法包括比色法［6］、電化學(xué)法［7］、碘滴定法［8］和高效液相色譜法（HPLC）［9］等。這些常規(guī)方法有些需要復(fù)雜的樣品前處理過程，有些設(shè)備昂貴、測試周期長。相對而言，響應(yīng)快速、儀器價(jià)廉、選擇性好、可視化性強(qiáng)、樣品處理要求簡單的熒光分析法具有更廣的應(yīng)用潛力［10-11］?；贑lO-氧化含硫酯、硫醚、氨基、苯醚等官能團(tuán)配體的配合物熒光探針近年來屢見報(bào)道［12-13］，然而部分探針合成過程較復(fù)雜，且靈敏度低、選擇性欠佳，限制了其進(jìn)一步應(yīng)用和推廣。因此具有發(fā)光效率高、斯托克斯位移大、壽命長等優(yōu)點(diǎn)的環(huán)金屬銥配合物在熒光傳感領(lǐng)域脫穎而出。該配合物可通過靈活改變配體的結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)發(fā)光特征，實(shí)現(xiàn)對不同目標(biāo)物的特異選擇性識(shí)別與超靈敏檢測［14-15］。

本文以苯并喹啉（bzq）為主配體，4'-甲基-2，2'-聯(lián)吡啶-4-甲醛肟（標(biāo)記為L1）作為輔助配體，合成了一種有一定親水性的環(huán)金屬銥（Ⅲ）配合物［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）。該配合物上的C==N—OH 基團(tuán)可與ClO-發(fā)生氧化反應(yīng)生成羧酸，抑制了因基團(tuán)異構(gòu)化導(dǎo)致的非輻射衰變過程，從而可發(fā)射出強(qiáng)熒光，基于此構(gòu)建了一種新型快速識(shí)別和寬濃度范圍檢測ClO-的熒光探針。通過優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件發(fā)現(xiàn)，該銥配合物對ClO-的識(shí)別選擇性高、抗干擾性強(qiáng)，配合物的熒光強(qiáng)度值與ClO-濃度在一定范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系。采用核磁共振氫譜詳細(xì)研究了熒光響應(yīng)機(jī)理，最后成功利用該熒光傳感體系檢測了真實(shí)樣品中的ClO-濃度。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

三氯化銥、苯并喹啉、二氧化硒、4，4'-二甲基-2，2'-聯(lián)吡啶、乙氧基乙醇、六氟磷酸鉀均購于上海泰坦科技股份有限公司；二烷、二氯甲烷、N，N-二甲基甲酰胺（DMF）購于上海阿拉丁試劑有限公司，甲醇、乙醚等其它試劑均購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。所有化學(xué)試劑均為分析純，使用前未經(jīng)進(jìn)一步純化。

環(huán)金屬銥配合物的合成在氬氣氣氛中進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)中均采用超純水，所有溶液在室溫下現(xiàn)配現(xiàn)用；將NaClO 溶于PBS 緩沖溶液中（10 mmol/L，pH 9.0）獲得ClO-溶液，通過292 nm 處的吸光度（其摩爾吸光系數(shù)為350 mol-1·L·cm-1）確定其濃度；超氧自由基（O2-）、單線態(tài)氧氣1O2以及羥基自由基*OH等活性氧溶液根據(jù)文獻(xiàn)［16］現(xiàn)配現(xiàn)用。

合成的配合物通過300 ～400 目柱層層析用硅膠純化；采用美國Nicolet/Nexus-870 FT-IR 型紅外光譜儀記錄紅外光譜數(shù)據(jù)；化合物的所有核磁共振譜數(shù)據(jù)均通過德國布魯克公司的Bruker Avance Ⅲ400 MHz 型核磁共振儀測量，其中四甲基硅烷（TMS）為內(nèi)標(biāo)，以氘代氯仿或氘代二甲亞砜溶解產(chǎn)物；使用美國PE公司LS55型熒光光譜儀和日本島津公司生產(chǎn)的UV-2700型紫外可見分光光度儀分別測定熒光和紫外可見吸收光譜；采用德國Bruker Ultraflextreme MALDI-TOF 質(zhì)譜儀測定銥配合物［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）、其與ClO-作用后分離出的產(chǎn)物以及直接合成產(chǎn)物［Ir（bzq）2（L2）］（PF6）的相對分子量；采用德國Elementar UNICUBE 有機(jī)元素分析儀獲知配合物中碳、氫、氮3種元素的實(shí)際含量。

1.2 合成部分

1.2.1 苯并喹啉銥二聚體［Ir（2bzq）4Cl2］的合成根據(jù)文獻(xiàn)［17］采用改進(jìn)后的方法合成苯并喹啉銥二聚體，即在脫氣后的9 mL乙氧基乙醇-水（體積比3∶1）混合溶劑中加入149.3 mg（0.50 mmol）三氯化銥和197.1 mg（1.10 mmol）苯并喹啉，于150 ℃下加熱回流反應(yīng)12 h 后，冷卻至室溫，減壓過濾得棕黃色的固體。依次用少量正己烷（3×3 mL）和乙醚（3×3 mL）洗滌，最后于真空干燥箱50 ℃下干燥12 h，得到橘黃色粉末產(chǎn)物214.5 mg（產(chǎn)率76%）。1H NMR（400 MHz，CDCl3，298 K）δ：9.35（d，J= 4.0 Hz，3H），8.28（d，J= 8.0 Hz，4H），7.76-7.67（m，10H），7.21-7.14（m，8H），6.83-6.79（m，4H），5.98（d，J=8.0 Hz，3H）。

1.2.2 4'-甲基-2，2'-聯(lián)吡啶-4-甲醛的合成參考文獻(xiàn)［18］方法稱取1.8424 g（10.00 mmol）4，4'-二甲基-2，2'-聯(lián)吡啶和1.1151 g（10.05 mmol）二氧化硒于100 mL 燒瓶中，加入50 mL 1，4-二氧六環(huán)后于110 ℃加熱回流24 h，趁熱過濾除去硒沉淀，冷卻至室溫，靜置1 h 后再次過濾除去淺黃色4'-甲基-2，2'-聯(lián)吡啶-4-羧酸沉淀；剩余溶液脫除溶劑后重新溶于500 mL 乙酸乙酯中，采用20 mL 碳酸鈉水溶液（0.10 mol/L）萃取以除去殘留的羧酸，隨后用30 mL 焦亞硫酸鈉水溶液（0.20 mol/L）萃取3 次，形成焦亞硫酸鹽醛；再加入碳酸鈉溶液（0.10 mol/L）將上述萃取液調(diào)至pH 10.0 左右，最終用30 mL 二氯甲烷萃取3 次，脫除二氯甲烷萃取液，制得4'-甲基-2，2'-聯(lián)吡啶-4-甲醛白色粉末792.9 mg（產(chǎn)率40%）。1H NMR（400 MHz，CDCl3，298 K）δ：10.18（s，1H），8.89（d，J= 4.0 Hz，1H），8.83（s，1H），8.57（d，J= 4.0 Hz，1H），8.28（s，1H），7.72（d，J= 4.0 Hz，1H），7.19（d，J= 4.0 Hz，1H），2.47（s，3H）。

1.2.3 4'-甲基-2，2'-聯(lián)吡啶-4-甲醛肟（L1）的合成參考文獻(xiàn)［19］方法在盛有396.4 mg（2.00 mmol）4'-甲基-2，2'-聯(lián)吡啶-4-甲醛的燒瓶中加入15 mL 無水乙醇，隨后分別加入0.38 mL（2.80 mmol）三乙胺和119.5 mg（1.73 mmol）鹽酸羥胺，將反應(yīng)混合物于80 ℃加熱回流12 h，向所得溶液中加入水，即析出大量白色固體，過濾并用水（3 mL）洗滌3 次，干燥后將所得固體加入石油醚-乙酸乙酯（體積比20∶1）混合溶劑中，超聲10 min，待雜質(zhì)充分溶解后過濾得固體產(chǎn)物，置于真空干燥箱中于40 ℃干燥12 h即得218.1 mg 白色粉末（產(chǎn)率55%）。1H NMR（400 MHz，D6-DMSO，298 K）δ：11.72 （s，1H），8.81（s，1H），8.74（d，1H），8.58（J=4.0 Hz，1H），2.50（s，3H）。

1.2.4 配合物［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）的合成稱取282.3 mg（0.25 mmol）苯并喹啉銥二聚體和106.6 mg（0.50 mmol）L1溶于30 mL甲醇-二氯甲烷（體積比1∶2）混合溶劑中，避光攪拌1 h，隨后于50 ℃加熱回流6 h，冷卻至室溫后，加入含有92.1 mg（0.50 mmol）六氟磷酸鉀的2 mL甲醇溶液，攪拌30 min，脫除溶劑后所得固體再次溶解于5 mL二氯甲烷中，并用二氯甲烷-甲醇（體積比50∶1）作為洗脫液，經(jīng)硅膠柱分離得到配合物［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）的橙紅色固體228.6 mg（產(chǎn)率60%）。1H NMR（400 MHz，CDCl3，298 K）δ：8.86（s，1H），8.63（s，1H），8.25（d，J= 8.0 Hz，2H），8.00-7.66（m，9H），7.49-7.00（m，7H），6.61（d，J= 8.0 Hz，1H），6.33（t，J1= 8.0 Hz，J2= 8.0 Hz，2H），2.58（s，3H）。C38H27IrN5O元素分析理論值：C，59.91；H，3.57；N，9.19。測定值：C，58.85；H，4.80：N，8.42。ESI MS（m/z）：理論值為762.18，實(shí)際值為762.03（［M-PF6］+）。

1.2.5 配合物［Ir（bzq）2（L2）］（PF6）的合成配合物［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）被ClO-氧化的產(chǎn)物［Ir（bzq）2（L2）］（PF6）可由107.1 mg（0.50 mmol）4'-甲基-2，2'-聯(lián)吡啶-4-甲酸（L2）與282.3 mg（0.25 mmol）苯并喹啉銥二聚體［Ir2（bzq）4Cl2］參照“1.2.4”直接合成，最后以二氯甲烷-甲醇（體積比50∶1）為洗脫液經(jīng)硅膠柱分離后得到棕黃色固體252.9 mg（產(chǎn)率65%）。1H NMR（400 MHz，CDCl3，298 K）δ：9.09（s，1H），8.43（s，1H），8.21（d，J= 4.0 Hz，2H），7.98-7.79（m，7H），7.77（d，J= 4.0 Hz，1H），7.64-7.61（d，J= 4.0 Hz，2H），7.50-7.40（m，4H），7.15-7.08（m，3H），6.31-6.27（t，J1= 4.0 Hz，J2=4.0 Hz，2H），2.50（s，3H）。C38H26IrN4O2元素分析理論值：C，59.83；H，3.44；N，7.34。測定值：C，60.01；H，3.91；N，6.59。ESI MS（m/z）：理論值為763.17，實(shí)際值為763.06（［M-PF6］+）。上述合成過程如圖1所示。

圖1 ［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）和［Ir（bzq）2（L2）］（PF6）的合成路線圖Fig.1 Synthetic route of complex［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）and［Ir（bzq）2（L2）］（PF6）

1.3 熒光測量

所有實(shí)驗(yàn)均在室溫下進(jìn)行，采用長度為1 cm，容積為3 mL的石英比色皿測試樣品的熒光光譜。配制20μmol/L［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）的DMF-磷酸鹽（PBS）（10 mmol/L，pH 9.0，體積比9∶1，下同）溶液，觀察加入一定量ClO-水溶液后的熒光變化；熒光滴定實(shí)驗(yàn)則是在20 μmol/L［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）的DMF-PBS 溶液中加入不同濃度ClO-（0.1μmol/L ～6 mmol/L）后記錄450 ～800 nm 范圍內(nèi)的熒光光譜，激發(fā)波長為420 nm。

2 結(jié)果與討論

2.1 配合物［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）對ClO-的熒光識(shí)別研究

向20 μmol/L［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）的DMF-PBS 溶液中加入5 mmol/L ClO-，配合物［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）的熒光顯著增強(qiáng)，且在紫外燈（365 nm）下同步觀察到［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）的顏色在3 s之內(nèi)由暗棕色迅速轉(zhuǎn)變?yōu)槊髁恋某赛S色（圖2），說明［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）可作為ClO-肉眼識(shí)別的指示劑，推斷［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）與ClO-的強(qiáng)相互作用使得［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）上的甲醛肟基團(tuán)被ClO-氧化，誘導(dǎo)C==N鍵斷裂，抑制了非輻射過程，導(dǎo)致其熒光顯著增強(qiáng)。

圖2 20μmol/L［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）溶液在不含和含有5 mmol/L ClO-時(shí)于420 nm處的熒光激發(fā)光譜圖Fig.2 The fluorescence spectra of 20μmol/L［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）in the absence and presence of 5 mmol/L ClO-with an excitation of 420 nminset：luminescence images of the complex under the ultraviolet light before and after adding ClO-

2.2 實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化

為了進(jìn)一步研究［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）對ClO-的識(shí)別效果，對DMF和PBS緩沖溶液組成的混合溶劑配比、溶劑pH值、配合物［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）的用量等進(jìn)行了優(yōu)化。發(fā)現(xiàn)當(dāng)混合溶劑中PBS體積分?jǐn)?shù)從10%逐漸增大至60%時(shí)，［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）探針對ClO-的響應(yīng)持續(xù)急速減弱，因此為了保證探針對ClO-的最佳識(shí)別效果，后續(xù)實(shí)驗(yàn)選擇DMF-PBS混合溶劑的體積比為9∶1。進(jìn)一步研究了PBS（10 mmol/L）的pH值在6.0 ～10.0之間時(shí)對體系熒光響應(yīng)的影響，由圖3可見，僅含［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）探針的DMF-PBS溶液在pH值為6.0 ～10.0時(shí)，幾乎無熒光發(fā)射，但向體系中加入1 mmol/L ClO-后，熒光顯著增強(qiáng)，且當(dāng)混合溶劑中PBS的pH值為9.0時(shí)熒光強(qiáng)度最大，之后開始下降，因此選擇10 mmol/L pH 9.0 的PBS 緩沖溶液構(gòu)建的DMF-PBS混合溶劑（體積比9∶1）作為后續(xù)研究介質(zhì)。考察了不同濃度的［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）對ClO-熒光響應(yīng)的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）濃度為20μmol/L 時(shí)，信號(hào)增強(qiáng)比例最大且較為穩(wěn)定，故本實(shí)驗(yàn)選擇濃度為20μmol/L的［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）作為熒光試劑。

圖3 DMF-PBS混合溶劑中PBS的pH值對［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）（20μmol/L）熒光強(qiáng)度的影響Fig.3 The effect of pH value of PBS in DMF-PBS mixed solvent on fluorescent intensity of［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）（20μmol/L）

2.3 ［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）熒光探針對ClO-的選擇性及干擾性

在含有［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）的DMF-PBS 溶液中分別加入與1 mmol/L ClO-等量的Na+、K+、Zn2+、Fe3+、Cu2+、Pb2+、Mg2+、Ca2+、Co2+陽離子，Cl-、陰離子以及生物 高 活 性 物 質(zhì)CH3COO-、OH、半胱氨酸（Cys）和谷胱甘肽（GSH）觀察響應(yīng)情況。如圖4A 所示，只有在加入ClO-后［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）體系的熒光明顯增強(qiáng)，其他物質(zhì)對探針的熒光幾乎沒有影響。紫外燈（365 nm）下［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）加入上述不同離子的響應(yīng)照片（圖4B）也顯示，只有加入ClO-后，配合物［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）的熒光有顯著變化，表明［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）熒光探針對ClO-響應(yīng)的特異選擇性高。

圖4 20μmol/L［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）溶液加入1 mmol/L各種離子后的熒光響應(yīng)（A）及對應(yīng)的紫外燈下的照片（B）Fig.4 The fluorescence response of 20μmol/L［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）solution after adding 1 mmol/L various ions（A）and the photographs under 365 nm ultraviolet lamp（B）

通過競爭性實(shí)驗(yàn)評估了［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）的抗干擾能力，發(fā)現(xiàn)在［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）與ClO-反應(yīng)后的體系中加入等量可能共存的離子如Na+、K+、Zn2+、Fe3+、Cu2+、Pb2+、Mg2+、Ca2+、Cl-、以及CH3COO-對熒光幾乎沒有影響，表明復(fù)雜環(huán)境中［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）識(shí)別ClO-有較強(qiáng)的抗干擾性。

2.4 ［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）對ClO-熒光響應(yīng)的檢出限

通 過 向20 μmol/L［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）的DMF-PBS 溶 液 中 滴 加 不 同 濃 度 的ClO-（0 ～6 mmol/L），研究了ClO-濃度對［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）熒光強(qiáng)度的影響，如圖5A 所示。結(jié)果表明，配合物的熒光強(qiáng)度隨著ClO-濃度的增加而顯著增加，當(dāng)加入5 mmol/L ClO-時(shí)體系熒光發(fā)射強(qiáng)度約增強(qiáng)22 倍，之后增加ClO-的濃度至6 mmol/L，［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）的熒光強(qiáng)度反而輕微降低（圖5A中虛線），這是因?yàn)椋跧r（bzq）2（L1）］（PF6）與ClO-之間的結(jié)合已經(jīng)達(dá)到飽和。另外，隨著ClO-的加入，［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）在595 nm 處的熒光峰輕微紅移至600 nm處。

計(jì)算發(fā)現(xiàn)，ClO-濃度在0.1～210μmol/L之間變化時(shí)，［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）的熒光強(qiáng)度（I）與ClO-的濃度（c）存在良好的線性關(guān)系（圖5B），線性方程為I= 18.6324cClO-（μmol/L）+ 2435.1873，相關(guān)系數(shù)（r）達(dá)0.9991，根據(jù)3σ S計(jì)算得到檢出限（LOD）為3.08 nmol/L，根據(jù)10σ S計(jì)算得到定量下限（LOQ）為10.3 nmol/L。與已有的其它銥配合物熒光傳感材料［20-23］對比（表1），制備的［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）探針具有檢出限低、線性范圍寬的優(yōu)點(diǎn)。此外采用［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）探針平行測定1 mmol/L 的ClO-10次，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）僅為1.8%，表明該方法的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性較好。

表1 各種環(huán)金屬銥配合物熒光分析法測定ClO-的性能比較Table 1 Comparison of the cyclometallic iridium complex fluorescent sensors for ClO-

圖5 20μmol/L［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）溶液中加入不同濃度ClO-（0 ～6 mmol/L）后的熒光發(fā)射光譜圖（A）及ClO-濃度與［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）探針發(fā)光強(qiáng)度之間的關(guān)系圖（B）Fig.5 Fluorescence spectra of 20μmol/L［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）solution with various concentrations of ClO-（0-6 mmol/L）（A）and the relationship between different concentrations of ClO-and emission intensity of the［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）（B）

探針對目標(biāo)分析物的響應(yīng)時(shí)間在實(shí)際應(yīng)用中也很重要。向20μmol/L［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）的DMFPBS 溶液中加入線性范圍上限濃度的ClO-（210μmol/L）時(shí)，可在365 nm 紫外燈下肉眼觀察到探針的顏色由暗棕色逐漸轉(zhuǎn)為明亮的橙黃色。熒光光譜儀測試發(fā)現(xiàn)，該體系熒光強(qiáng)度可在1 min內(nèi)達(dá)到峰值并保持穩(wěn)定，證實(shí)了熒光探針的實(shí)用性。

2.5 ［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）對ClO-的熒光響應(yīng)機(jī)理

物質(zhì)的構(gòu)象可以影響其光物理性質(zhì)，［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）中含有能夠異構(gòu)化的C==N—OH 基團(tuán)，導(dǎo)致其激發(fā)態(tài)衰減，熒光量子產(chǎn)率低，只發(fā)出微弱的熒光［24］。通過與ClO-的氧化反應(yīng)可去除探針分子中的C==N—OH 基團(tuán)，抑制C==N 基團(tuán)異構(gòu)化，顯著增強(qiáng)［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）的熒光［25］。為了證實(shí)上述推斷，采用傅里葉紅外光譜儀分別測定了［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）加入ClO-前后的紅外光譜，發(fā)現(xiàn)加入ClO-后，體系在1718 cm-1處出現(xiàn)了明顯的C==O伸縮振動(dòng)特征峰，表明配合物［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）上的C==N—OH基團(tuán)已被氧化為羧基。隨后采用紫外可見吸收光譜儀研究了［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）加入ClO-后的光譜變化，結(jié)果顯示隨著ClO-的不斷加入，268 nm 處與聯(lián)吡啶和環(huán)金屬苯并喹啉配體π-π*吸收相對應(yīng)的強(qiáng)吸收峰時(shí)吸光度逐漸下降，峰位置不斷紅移，而330 ～400 nm 范圍內(nèi)對應(yīng)金屬-配體電荷轉(zhuǎn)移吸收（MLCT）的弱吸收寬峰［26］的吸光度緩慢升高，當(dāng)ClO-濃度達(dá)到17.5μmol/L時(shí)，吸光度不再變化。以上現(xiàn)象證實(shí)［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）與ClO-之間發(fā)生了反應(yīng)［27］。

此外，［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）以及［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）與ClO-的反應(yīng)產(chǎn)物［Ir（bzq）2（L2）］（PF6）的1H NMR也可以證實(shí)上述反應(yīng)機(jī)理。如圖6所示，［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）中HbC==N—OHa基團(tuán)的Ha質(zhì)子信號(hào)位于8.86，Hb質(zhì)子信號(hào)位于8.64左右，當(dāng)其與ClO-反應(yīng)后，Ha和Hb質(zhì)子信號(hào)幾乎消失，而在化學(xué)位移9.09附近明顯出現(xiàn)了可能對應(yīng)于羧基基團(tuán)的質(zhì)子峰，表明［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）中的C==N—OH基團(tuán)被ClO-氧化成含有羧基基團(tuán)的［Ir（bzq）2（L2）］+，抑制了C==N—OH基團(tuán)的快速異構(gòu)化，阻礙了其激發(fā)態(tài)衰變過程，使得［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）的熒光增強(qiáng)，從而可用于ClO-檢測。進(jìn)一步的質(zhì)譜研究表明，［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）與ClO-反應(yīng)后分離出的產(chǎn)物在763.02處檢測到陽離子峰（［M-PF6］+），與［Ir（bzq）2（L2）］（PF6）的陽離子峰（763.06）幾乎完全一致，表明ClO-促進(jìn)了［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）中的C==N—OH 基團(tuán)氧化為—COOH。

圖6 ［I（rbzq）（2L1）］（PF6）、［I（rbzq）（2L1）］（PE6）與ClO-的反應(yīng)產(chǎn)物以及［I（rbzq）（2L2）］（PF6）在CDCl3溶劑中的核磁共振氫譜Fig.6 1H NMR spectra of［Ir（bzq）（2L1）］（PF6），the reaction product of［Ir（bzq）（2L1）］（PF6）treated with ClOand［Ir（bzq）（2L2）］（PF6）in CDCl3 solution

3 實(shí)際樣品分析

為了驗(yàn)證［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）熒光探針在實(shí)際應(yīng)用中的性能，吸取馬鞍山市慈湖河水，過濾后進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，記錄相應(yīng)的熒光強(qiáng)度平均值，每組平行測定6 次，得到回收率為92.4%～103%（表2），RSD均低于5%，表明［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）測定實(shí)際樣品中ClO-含量的精確度較高。

表2 河水樣中ClO-的分析結(jié)果（n=6）Table 2 Determination of hypochlorite in river samples（n=6）

4 結(jié)論

本文設(shè)計(jì)并制備了一種新型的含有C==N—OH 基團(tuán)的環(huán)金屬銥配合物［Ir（bzq）2（L1）］（PF6），通過ClO-定向特異性的氧化作用，使其中的肟基轉(zhuǎn)化為羧基，抑制C==N的異構(gòu)化，增強(qiáng)其熒光信號(hào)，并由此建立了［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）檢測ClO-的新體系。優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件后發(fā)現(xiàn)，［Ir（bzq）2（L1）］（PF6）探針的熒光強(qiáng)度與ClO-的濃度在0.1 ～210μmol/L 之間呈良好的線性關(guān)系，檢出限為3.08 nmol/L。與其它銥配合物熒光探針相比，該探針線性范圍寬、選擇性和抗干擾性強(qiáng)。用于實(shí)際試樣中微量ClO-的檢測，結(jié)果令人滿意，有望拓展銥配合物在熒光傳感領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。