Hidrazin (n2H4), güçlü oksidanlara, havaya veya yüksek sıcaklıklara maruz kaldığında kendiliğinden ateşleyebilen veya patlayabilen oldukça toksik bir organik amindir. ABD Çevre Koruma Ajansı, Dünya Sağlık Örgütü ve Uluslararası Kanser Araştırma Ajansı tarafından, etkili tespit yöntemlerine duyulan ihtiyacı vurgulayarak ortaya koyduğu önemli risklerin altını çizen B2 Tehlikeli Madde olarak sınıflandırılmıştır.
Heyecanlı durum içi proton transferi (ESIPT) mekanizmasını kullanan floresan açma probları, yüksek hassasiyet sağlar ve arka plan parazitini azaltır, bu da onları tehlikeli maddeleri tespit etmek için son derece yararlı hale getirir. Bununla birlikte, mevcut tasarımlar benzer hedef analitler için özgüllükle mücadele etmektedir ve probların ikame edicilerinin değiştirilmesinin algılama performanslarını nasıl etkilediğine dair araştırma eksikliği vardır. Bu nedenle, ikame edicilerin özelliklerini ayarlayarak ESIPT tabanlı probların geliştirilmesi kritik bir zorluk olmaya devam etmektedir.
Bu sorunu çözmek için, Çin Bilimler Akademisi Fizik ve Kimyası Teknik Fizik ve Kimyası’ndan Prof. Dou Xincun liderliğindeki bir araştırma ekibi, hidrazinin ultrasensitif ve spesifik tespitini iyileştirmeyi amaçlayan sıfır sırtlı floresan probu için bir tasarım stratejisi geliştirmiştir.
Bulguları, yayınlanan Analitik kimyaPara-ikame suyunun tanımlama bölgesi içindeki elektron kabul etme yeteneğini ve proton donörünün ve tanıma bölgesinin nispi konumlandırılmasına odaklanmaya odaklanmaya odaklanmaya odaklanmaya odaklanmaya odaklanmaya odaklanmaya odaklanmaya odaklanmaya odaklanmaya odaklanmaya odaklanmaya odaklanmaya odaklanmaya odaklanmaya odaklandı.2H4 ve ESIPT işleminin tetiklenmesini geliştirir.
Bu çalışmada, araştırmacılar bir dizi sıfır sırtlı floresan prob tasarladı (M-BR-OH-BDMN, M-CH dahil3-OH-BDMN, OH-BDMN, BR-BDMN ve P-BR-OH-BDMN), tanınma bölgesi görevi gören dicanoetilen ile. Para-sübstitasyonunun elektron kabul etme yeteneğini düzenlediler (-br> -h> -ch3), dicanoetilene göre proton donörünün (-OH) dicanoetilen ve konumlandırılması (para veya orto) üzerinde.
Araştırmacılar, daha güçlü bir elektron kabul etme kabiliyetinin tanıma bölgesinin reaktivitesini önemli ölçüde arttırdığını bulmuşlardır. Prob sadece n ile tepki verdi2H4 Hidroksil grubu ortoyu tanıma bölgesine yerleştirdiğinde bir hidrazon üretmek için, daha sonra ESIPT işlemini tetikleyerek mavi-yeşil floresan emisyonuna neden olur.
Elektron kabul eden grup olarak bromu olan prob M-BR-OH-BDMN, n için mükemmel tespit performansı gösterdi2H40.46 nm (14.72 ng/L), 1 saniyelik hızlı tepki süresi ve primer aminlerin yapısal analogları da dahil olmak üzere 18 diğer karışan maddelerin varlığında bile üstün seçiciliğe sahip düşük bir tespit (LOD) sınırına sahiptir.
Ek olarak, araştırmacılar hedef maddeleri verimli bir şekilde adsorbe etmek ve konsantre etmek için silikon bazlı gözenekli bir algılama malzemesi tasarım stratejisi önerdi, böylece moleküler çarpışma verimliliğini artırdı. Bu strateji, N’yi etkili bir şekilde ayırt eder2H4 diğer uçucu buharlardan müdahale etmeden 5 saniye içinde etilendiamin çözeltilerinden ve buharlardan. Bu floresan olmayan prob tasarım stratejisi, fonksiyonel probların rasyonel tasarımı ve yüksek performanslı algılama metodolojileri için yeni bilgiler sağlar.
