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·1060· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

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置（C→D），重复 2 次，这种变化仍然存在。实验 为紫色，具有很强的荧光发射。可能由于 Fe 诱导
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表明：探针 F-1 是通过络合反应识别 Fe ，且识别 电子发生转移，导致探针分子 F-1 螺环结构被打开，
过程重复可逆。 生成罗丹明母环（从发射波长和吸收波长也可以验
证），罗丹明母环具有很强的荧光。作者推测，Fe 3+
不仅能打开探针分子 F-1 内酰胺螺环结构，还与罗
丹明母环以物质的量比 1∶1 的形式结合，以一种较
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稳定的形态存在于体系中。Fe 与罗丹明母环结合
后，不会再与探针分子作用。

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A—F-1；B—[F-1＋Fe(Ⅲ)] ；C 和 E—[F-1＋Fe(Ⅲ)] +NaI； 图 8 探针分子 F-1 与 Fe 的可能作用机理
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D—[F-1＋Fe(Ⅲ)] +NaI＋Fe Fig. 8 Possible mechanism of interaction between probe
图 6 磷酸缓冲溶液中（pH=7.0）NaI 对探针 F-1＋Fe 3+ F-1 and Fe
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荧光强度的影响（λ ex =550 nm，λ em =588 nm）
Fig. 6 Fluorescence intensity of probe F-1＋Fe 3+ as a 为了验证这种络合关系，作者对体系进行高分
function of NaI in phosphate buffer (pH=7.0) 辨质谱检测，结果见图 9。在 HRMS 谱图中，m/Z
solution (λ ex = 550 nm, λ em =588 nm)
573.5563 处峰表示体系中探针 F-1 与 Fe(Ⅲ)加成物
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2.7 机理研究 [F-1＋Fe(Ⅲ)] 的生成。
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为了研究探针分子 F-1 和 Fe 之间的关系，在
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–5
确定体系中 F-1 和 Fe 总离子浓度（4.0×10 mol/L）
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的条件下，不断改变探针分子 F-1 和 Fe 物质的量
比，通过对反应体系荧光强度变化的测定，研究探
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针分子 F-1 和 Fe 的对应关系，结果见图 7。由图 7
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可知，探针体系的荧光强度随 Fe 摩尔分数的改变
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而变化，当 Fe 的摩尔分数达到 50%左右时，体系
在 588 nm 处出现最大荧光发射。表明探针 F-1 与
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Fe 之间反应是按物质的量比 1∶1 进行的。

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图 9 [F-1＋Fe(Ⅲ)] 的 HRMS 图谱
Fig. 9 HRMS spectrum for [F-1＋Fe(Ⅲ)] 3+

3 结论

（1）以罗丹明 B 为原料，合成了一种含有内酰
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胺螺环的罗丹明衍生物探针，该探针可对 Fe 专一
性识别。
（2）在 pH 为 5~7 的条件下，进入探针体系的

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图 7 化合物 F-1 加入 Fe 的 Job’s 曲线（λ ex =550 nm， Fe 诱导电子发生转移，导致探针分子 F-1 螺环结
λ em =588 nm） 构被打开，生成罗丹明母环，释放出很强的荧光，
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Fig. 7 Job’s plot of probe F-1 and Fe (λ ex =550 nm, λ em = 达到定性、定量检测 Fe 的效果，检测浓度范围为
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588 nm) –6 –5 3+
2.0×10 ~1.8×10 mol/L，为 Fe 离子的化学检测
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探针分子 F-1 与 Fe 的可能作用机理见图 8。 提供了一种选择方法。
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探针分子 F-1 几乎没有荧光，溶液为无色透明，加 （3）推测了可能的检测机理，Fe 不仅能打开
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入 Fe 与探针分子 F-1 反应后，体系颜色由无色变 探针分子 F-1 内酰胺螺环结构，还与罗丹明母环以