1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述

荧光信号系统和器件--分子开关、传感器、”纳米机器”，是有机和无机超分子光化学研究中非常活跃的领域。^[1-2]这些信号单分子或者分子组合一般是由有机发光团、无机金属离子构架、配位结构或者这几个结构相组合的结构组成。这就使得信号分子的结构千变万化，种类繁多。这些分子可通过各种不同机理产生荧光信号，包括光能量、直接激发、电子供体-受体之间的电子转移过程、电化学、离子或中性分子的化学输入等。许多的科研者的努力为化学传感器的发展作出了很大的贡献。^[3-4]荧光分子探针具有非常广泛的应用：工业上，探针可以用于监控化学过程、污染等；在诊断和治疗医学中，探针可以用于监控电解质、进行特级护理以及光化学治疗；探针还可以用于各种类型的环境检测。

化学传感是指可以针对性地识别另一个离子或者分子的化学分子。这个离子或者分子的检测一般会在一定的竞争媒介中进行，并且往往是进行可逆反应，还会在一个给定的浓度范围中进行讨论。一般为了可以进行连续的监控，可逆性的操作是非常重要的。但是，对于某些只需一次性测量的试验，例如血清样品的分析或者葡萄糖的监控，就不需要这样的可逆性。^[5]此外，单一的分析物检测往往可以引出一个针列传感器。针列传感器可以用于检测一大类分析物或者是这些分析物的混合。这类传感器一定程度上就模拟人类自然感官的功能，可以检测花香或者其他气味。^[6]除此之外，传感器还能感受到人不能感受的物质，例如h₂、co等。然而，单个的分析物检测仍然具有非常重要的意义，尤其是在各种生理反应过程的研究领域。zn (ii)在体内和体外细胞生理功能都起着非常重要的作用。可是，锌的这些功能只能被单离子选择探针在体外进行观测和监控。^[7]就像锌离子一样，许多有机和无机阴离子的本质作用一直以来都是被人们了解的，但是却一直无法在非侵入的情况下得到实时观测和监控，所以就难以进行探索研究。许多生理过程都需要阴离子的参与、传输，或者利用阴离子进行化学变化，因此，阴离子对于生命具有非常重要的意义。在工业上，阴离子同样扮演这非常重要的角色，同时，阴离子也可以成为有害的污染物。^[8]在血液、血清、细胞、土壤、水等复杂介质中，阴离子的检测具有极其重要的意义。^[9-13]针对这一类介质的检测，单分子荧光探针比较适合，因为它具有很好的选择性和很高的灵敏度。在这一类的探针的设计上，有两种不同的设计方案：利用离子或分子受体部分作为（荧光或者比色）信号单位；利用一个连接基连接信号和受体（图1-1）。后者就是光诱导电子转移（pet）探针的设计方案，它是由silva和czarnik首先提出的，并且后来他们在此方向的研究探索中做出了杰出的贡献。^[14-15]另一个设计方案是置换实验，它是anslyn课题组的研究成果，并得到了很好的发展。^[16]不管怎样的设计方案，探针的识别都是设计受体和分析物进行化学结合，而且一般情况都是对受体的物理性质诱导使其发生变化。这样就会在光物理学性质上发生伴随变化，如吸收或者荧光发射的波长、强度、量子产率、光子寿命、偏振方式等等。而这些变化可以被用来量化分析物的浓度以及监控其实时变化。^[17-23]

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1.本课题要研究解决的问题

本课题拟研制出可以与cu (ii)形成双核配合物的配体cu-l_c，该双核配合物在对焦磷酸根离子（ppi）进行识别监控。

本课题首要解决的问题是合成纯度较高的配体cu-l_c，并力图阐明其结构并与二价铜离子可以在水溶液中形成稳定的双核配合物，并为今后设计相关功能理论基础及现实依据。其次，在荧光检测过程中需要不断调整实验条件，使检测效果达到最佳。