摘 要

重金属在自然界中相当的普遍，其中一些元素具有非常重要的功能，另一些元素则具有较强的毒性，如自然界当中的汞离子会被沉淀物中的细菌转化为有机汞，通过食物链的不断富集，最终影响到人类的健康。因此，建立快速、高效、准确的重金属检测对生命、环境、医药、农业等科学方面具有非常重要的意义。

由于罗丹明类化合物分子具有高的消光系数、长波发射、对PH不敏感和较好的量子产率等优点而极具广泛的应用价值。金属离子的荧光探针技术基于离子诱导产生的荧光变化机理而进行检测应用研究，因为检测限低而常被使用。通过合适的桥联剂将罗丹明类荧光母体与含有N,O,S等杂原子的高选择性识别基团R相连接，形成相应的探针。应用探针要充分的考虑探针分子的水溶性以及探针分子的对特征元素的特殊性。

本文主要讲述了基于罗丹明6G新型比率荧光探针的合成及其光学性能。以罗丹明6G为起始反应物通过一系列化学反应合成了罗丹明6G酰肼产物（化合物1），化合物1在与1-芘甲醛进行反应合成化合物2。化合物2用熔点、荧光、IR、¹HNMR表征、检测，进而达到我们的研究目的。

关键词：重金属 罗丹明 荧光分子探针

ABSTRACT

Heavy metals in nature is quite common, including some elements has very important function, other elements has strong toxicity, such as the nature of mercury ions will be precipitate bacteria converted to organic, through the food chain enrichment, and ultimately affect human health. Therefore, to establish a rapid, efficient, accurate detection of heavy metals of life, environment, medicine, agriculture science has very important significance.

Due to the molecules of rhodamine compounds with high extinction coefficient, long wave emission, is not sensitive to pH and good quantum yield advantages and very extensive application value. Metal ion fluorescence probe technique ion induced changes in the fluorescence mechanism based on and detection application research, because of the low detection limit and is often used. Through appropriate bridging agent rhodamine fluorescence maternal and containing N, O, S atoms of highly selective recognition group R is connected, forming corresponding probe. Probe is used to fully considered that the probe molecules of water soluble and molecular probes on the element characteristics particularity.

This paper is mainly about the synthesis and optical properties of Rhodamine 6G novel ratiometric fluorescent probes based on. By using rhodamine 6G as the starting reactant through a series of chemical reaction synthesis of Rhodamine 6G hydrazide products (compound 1), compound 1 in and 1-Pyrene formaldehyde was synthesized compounds. Compounds 2 by melting point, fluorescence, IR, 1HNMR, detection, and achieve the purpose of our study.

Key words: heavy metal; rhodamine; fluorescent molecular probe

目录

摘要 I

ABSTRACT II

目录 III

第一章 前言 4

1.1选题背景 4

1.1.1 重金属污染现状 4

1.1.2 重金属毒性特征 4

1.1.3 体内重金属超标的症状 5

1.1.4 食品中重金属污染的来源 5

1.2重金属检测的主流方法 6

1.2.1 紫外可见分光光度法（UV） 6

1.2.2 原子吸收法（AAS） 7

1.2.3 X荧光光谱（XRF） 7

1.2.4电感耦合等离子质谱法（ICP-MS） 7

1.2.5 原子荧光法（AFS） 7

1.2.6 分子荧光分析法（MF） 8

1.3罗丹明类探针的研究内容和意义 10

第二章 荧光分子探针的制备与光学性能评价 11

2.1 实验仪器 11

2.2 实验试剂 11

2.3 实验方法 11

2.3.1 罗丹明6G酰肼（化合物1）的合成 12

2.3.2 化合物2的合成 12

2.4 实验结果 13

2.4.1 化合物2的红外表征 13

2.4.2 化合物2的比率紫外图 13

2.4.3 罗丹明6G四环化合物的比率荧光图 14

2.5总结 14

第三章 结论和展望 16

参考文献 17

致谢 20

第一章 前言

1.1选题背景

1.1.1 重金属污染现状

通常情况下，环境中的重金属没有达到有害水平。然而随着社会工业的迅猛发展，各种重金属不断的被肆意开采和加工，导致一些重金属如铅、汞、镉、砷进入到自然环境当中，造成了不同程度的污染。而这些污染也在深刻的影响着我们的日常生活。

重金属的污染时时刻刻的影响着我们的生活，近些年来，对重金属污染的事件报道层出不群，如：陕西凤翔和湖南武冈的“血铅事件”。可以看得出重金属污染正在以惊人的速度的对我们生活的环境造成不良的影响。随着社会工业的不断发展，各种重金属通过不同的途径渗透到我们的生活环境，以各种各样的形式危险着我们。重金属以各种化学状态或者化学形态进入到环境和生态系统后不容易检测及察觉，而有些以目前的技术手段没法诊断出来，这就需要我们共同去爱护环境，保护环境，从而降低重金属污染源对我们的生活环境造成的影响。

1.1.2 重金属毒性特征

重金属污染在食品安全方面，关注的主要是具有显著生物毒性的重金属，如汞、镉、铅、铬、砷等。虽然砷是非金属元素，但他的危害程度和方式基本与金属污染无异，所以会将砷跟其他金属列在一起进行研究分析，在一定程度上也避免了检测误区。重金属的主要污染途径是：食品、水源、空气，通过浸泡、蒸煮或清洗的方式是不能够来净化受到重金属污染的粮食、肉类、水果等，因此，需要多种技术手段来综合检测预防，当然，最好的方法莫过于杜绝污染来源了。重金属在自然环境之中大多是不能够被环境自行消化的，反而却能通过生物富集作用在食物链中大量的积累，最后进入到人体，最终危害到我们。随着人体中重金属的不断积累，身体便会出现各种不良反应，从而危害健康，严重的可以致死。跟据相关研究，重金属污染通过生物富集作用被人食用会引起机体的慢性损伤，经过长时间的积累会出现不良反应和病变，这使得我们不能够早期察觉并预防而增加了其危害性。

1.1.3 体内重金属超标的症状

汞：以汞蒸汽的形式引起汞中毒。慢性中毒症状：主要表现为神经系统的症状