单分子荧光化学传感器具备独特的三重信号输出特性，可实现光气、Cu2+和次氯酸的精准检测

《Sensors and Actuators B: Chemical》：Single-Molecule Fluorescent Chemosensor with Distinct Triple Signaling Outputs for Discriminative Detection of Phosgene, Cu2+ and Hypochlorous Acid

基于苯并咪唑的荧光探针PTBI合成及其对三者的特异性检测

　　

邹汉勋|林玉青|胡一桐|李荣辉|陈泽民|李曼曼|赵兴琴|唐淑芝|梁杰|海宇|宋继斌

福建省新兴污染物生态影响与处理技术重点实验室，生态环境与信息图谱重点实验室，莆田大学环境与生物工程学院，中国莆田351100

部分内容摘要

材料与仪器

材料与仪器的详细信息请参见补充材料。

合成与表征

PTBI的合成路线见图1b。S2-S4化合物的合成与表征信息见支持文件。探针PTBI的合成过程如下：将化合物S4（100 mg，0.37 mmol）和1H-苯并咪唑-2-丙腈（58 mg，0.37 mmol）溶解在无水乙醇（10 mL）中，并在氮气氛围下进行反应；随后加入哌啶（32 mg，0.37 mmol），继续进行反应。

传感器PTBI的设计、合成与表征

为了实现特定机制下的荧光响应，特意设计了一种含有苯并咪唑单元的吩噻嗪-亚氨基香豆素衍生物作为探针PTBI。在该结构中，亚氨基香豆素核心部分既作为π-共轭荧光团，又提供亚胺型N-H官能团，可作为亲电分析物的亲核酰化位点。苯并咪唑单元引入了两个化学性质不同的氮原子，其中非质子化的氮原子在反应中起关键作用。

结论

总结来说，我们开发了一种基于吩噻嗪-亚氨基香豆素的荧光传感器PTBI，通过将多种反应性基团整合到单一分子骨架中，实现了对光气、Cu²⁺和次氯酸盐的特异性荧光响应。不同的化学作用机制（如亲电酰化、金属配位和氧化转化）导致明显的光物理性质变化，表现为颜色的变化。

CRediT作者贡献声明

胡一桐：方法学研究、数据分析。林玉青：验证实验、方法学研究、数据分析。陈泽民：数据可视化、数据分析。李荣辉：方法学研究、实验设计。李曼曼：资源协调、数据管理。唐淑芝：资源获取、数据分析。赵兴琴：验证实验、数据分析。海宇：初稿撰写、项目监督、资金申请。梁杰：验证实验、数据分析。邹汉勋：稿件修订与编辑、项目监督、资金管理

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文研究结果的已知财务利益冲突或个人关系。

致谢

本研究得到了福建省自然科学基金（2024J01883、2025J011034）、莆田大学优秀人才启动基金（2026043）、浙江省自然科学基金（LQ24B020007）、莆田大学医学工程跨学科研究基金（2024033）以及莆田市科技创新计划项目（2023GJGZ001）的资助。

邹汉勋在中国科学院大学获得有机化学博士学位。他曾任职于新加坡眼科研究所和中国科学院福建物质结构研究所，2023年加入莆田大学环境与生物工程学院，担任副教授。他的研究方向包括荧光探针和光学功能材料的分子工程。