章维华教授科研团队在Analytical Chemistry发表最新研究成果
近日，国际权威刊物Analytical Chemistry (美国化学会-分析化学，IF: 6.042, Clarivate ranking (Chemistry, Analytical): 4/81) 在线刊登了我院章维华教授课题组题为“General Strategy for in Situ Generation of a Coumarin-Cu2+ Complex for Fluorescent Water Sensing”的研究论文。理学院硕士研究生程文静为第一作者，章维华教授和丁煜宾副教授为共同通讯作者。
有机溶剂、食品、药品等物质中的水份含量对其正常使用和储存有重大的影响。例如有机溶剂中残留的水份会严重影响其在无水反应中的使用，甚至引发火灾、爆炸等实验室灾害。而食品和药品如果含有过多水份，或可严重缩短其储存周期，进而影响产品质量。目前，已经商业化的水份定量检测方法是基于经典的Karl Fischer滴定实验，但是该方法在原理上不能用于氧化还原性体系中水份的检测，且需要SO2和碘等具有挥发性物质的参与。开发便捷、准确、安全可靠的分析方法用于有机溶剂、食品、药品等物质中水份的定量检测具有重要的研究价值。
本工作中，章维华教授课题组提出在原位生成香豆素荧光配合物的方法对目标体系中的水份进行检测。研究表明香豆素 D1 和D2 在常见有机溶剂如乙腈、甲醇、乙醇、DMF和THF中可以快速地与Cu2+配位得到对应的D1-Cu和D2-Cu配合物。D1-Cu和D2-Cu配合物的形成导致香豆素 D1 和D2的荧光被淬灭。而当D1-Cu或D2-Cu配合物暴露在水份中时，溶液的荧光明显增强。紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、核磁氢谱以及单晶衍射数据表明，D1-Cu和D2-Cu配合物遇水荧光增强的可能机理在于形成了对应的以水为桥联的三维超分子网络结构，该结构的形成使 D1 和D2分子内电荷转移 (ICT) 状态发生了改变。此外，通过对比实验发现，如果香豆素7-位缺少氢键受体 (如D3)，则对应的香豆素配合物D3-Cu对水没有荧光增强响应。
该工作所发展的方法具有响应速度快、抗pH干扰、灵敏度高、使用便捷等优点，并提出了一种通用的香豆素染料结构设计思路，以期进一步发展高效的荧光传感体系用于有机溶剂和食品等体系中水份的定量检测。该工作已经申请国家专利保护（一种香豆素铜配合物及其制备方法和应用，公开号：CN109111471A）。
此前，章维华教授课题组设计了基于肼还原Pd2+，并进一步脱去香豆素荧光保护基团的串联反应，实现了对贵金属钯和有毒物肼的高选择性检测 (Sens. Actuators B, 2018, 256, 1107-1113. 丁煜宾副教授第一作者，章维华教授为唯一通讯作者)。利用新型香豆素-吡啶荧光配体的溶剂效应，实现了对多种金属离子和阴离子如 Mg2+，Fe3+，焦磷酸根离子的高选择性检测 (Analyst, 2018, 143, 5583-5588. 本科生谢依婷、研究生程文静为共同第一作者，章维华教授和丁煜宾副教授为共同通讯作者)。
本次工作是章维华教授课题组在香豆素荧光传感应用研究领域取得的又一重要进展。
以上文章链接：
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.analchem.9b00132
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S092540051732021X
https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2018/AN/C8AN01736K