Schiff碱衍生物含有水杨醛亚胺和（苯并）吡唑结构，在水/油相体系中可作为解离质子检测探针，具备荧光性能

《Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy》：Schiff bases derivatives containing salicylaldimine and (benzo)pyrazole with fluorescence performance as dissociative proton detection probes in water/oil phases system

为开发新型荧光探针材料，将水杨醛引入吡唑、甲基吡唑、吲哚和甲基吲哚合成希夫碱衍生物A1-A4。固态荧光量子产率显著高于液态，A4因含苯并杂环和甲基供电子基团形成D-π-D体系，在酸性条件下互变异构增强荧光（4.1%→26.4%），适用于生物柴油酸度检测。

　　

作者：朱淑兰、张宇、李迅、王飞

单位：中国南京林业大学森林食品资源开发利用国家重点实验室，南京 210037

摘要

为了开发具有探针特性的新型荧光材料，我们将水杨醛通过亚胺键引入吡唑（A1）、甲基吡唑（A2）、吲唑（A3）和甲基吲唑（A4）中。这些化合物在固态下的荧光量子产率（11.2%–34.3%）显著高于液态（油相和水相）下的荧光量子产率。其中，A4的荧光性能优于其他化合物。这种现象是由于A4同时含有苯杂环（吲唑）和供电子基团（甲基）。这两种类型的供电子基团使得A4成为一种供体-π-供体（D-π-D）体系。此外，A4在酸性条件下可以从烯醇转化为酮，从而显著提高其荧光性能（在生物柴油中的荧光量子产率从4.1%增加到26.4%）。这一特性使得A4能够用于生物柴油体系中的酸度检测。

章节摘录

引言

酸性物质在日常生活和工业生产中广泛应用[1,2]，例如在工业催化[3]、制药[4,5]、电池储能[6]和食品工业[7,8]等领域。此外，酸和酸性物质在人体生理过程中也发挥着重要作用，对维持酸碱平衡[9]、能量代谢[10]、免疫调节[11]以及消化系统的能量吸收[12]等方面具有重要影响。

材料与方法

化学试剂均从试剂公司购买，无需进一步纯化。不同的生物柴油样品由我们的研究小组预先制备。反应过程通过硅胶GF254薄层色谱（TLC）进行监测。柱层析使用硅胶作为固定相（200–300目），乙酸乙酯和石油醚作为流动相。¹H和¹³C核磁共振谱在500 MHzBruker AVANCE III 500仪器上记录，溶剂为DMSO–d₆或CDCl₃。

设计思路

含有水杨醛亚胺的Schiff碱衍生物已被广泛研究，但含有五元环或苯并五环的水杨醛亚胺衍生物仍属于研究空白。在此背景下，我们设计了四种含有水杨醛亚胺和（苯并）吡唑的Schiff碱衍生物A1–A4（图1）。代表性化合物A4的结构通过X射线单晶衍射进行了表征（图2，CCDC编号：2452559）。

结论

综上所述，为了开发一系列新型的高灵敏度、高响应性的荧光材料用于酸度检测，我们将水杨醛亚胺引入含氮杂环的1H-吡唑-3-胺、1-甲基-1H-吡唑-3-胺、1H-吲唑-3-胺和1-甲基-1H-吲唑-3-胺结构中，合成了化合物A1–A4，这些化合物表现出良好的荧光性能。特别是在吲唑分子的第一个位置引入甲基后，荧光性能得到了进一步提升。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能影响本文研究工作的财务利益或个人关系。