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在化学过程以及医学、催化、环境科学、生命科学等领域中，阴离子的作用不容忽视，因而设计并合成能够选择性识别阴离子的探针成为人们研究的热点。在工业生产、疾病诊断和治疗医学、环境治理等方面，具有选择性识别的阴离子探针有着广泛的应用前景[2-9]。
1.2 荧光探针的简介
荧光探针(fluorescent probe)就是将荧光团/发色团和待测分子的接收基团连接起来，通过待测分子的引入，导致荧光光谱发生变化，从而达到对待测分子识别的效果。荧光探针相当于微观世界和宏观世界的纽带，它以宏观的光谱变化来展现微观的化学变化。荧光探针通常由以下三个部分组成：（1）接收基团(receptor)：结合待测分子；（2）荧光团(C-Hromopher)：产生光信号，加入待测分子前后荧光信号会发生变化；（3）连接体(SpaCer)：连接荧光团和接收基团，起枢纽作用。通过改变接收基团和荧光团与连接体的作用方式，可以设计出各种不同机理的荧光探针[10-11]。
图1.2.1 荧光探针的结构模型
荧光探针目前在分子识别中有着非常广泛的应用，其相对于其他检测手段荧光探针具有以下几个优点：（1）在不同的体系中，通过光谱变化可以达到对分子识别的目的，且荧光信号比较明显；（2）荧光探针的检测灵敏度高，可以在众多的分子离子中实现对某一种或某一个离子或分子的识别；（3）荧光探针对分子识别的检出限低，对某些离子或中性小分子可以达到PPm级的最低检出限，可用于检测环境中各种有害的离子或分子浓度，为人类的健康提供有力保证。荧光探针大部分都是含有共扼体系的有机小分子化合物，这是因为形成共轭双键的电子跃迁更容易吸收激发光，易于荧光的产生；其激发光的波长大多处于近紫外区或者可见光区，发射光的波长大多处于可见光区，易于观测荧光光谱的变化[12]。
1.3 对于F－探针的研究热点 毕业论文
阴离子在自然界中存在广泛，识别阴离子的探针也多种多样，可以将阴离子探针分为三种类型：（1）卤素阴离子探针，包括F－、Cl－、Br－和I－探针；（2）含氧阴离子探针，包括PO42－、AcO－、CO32－、SO42－、ClO4－等；（3）其他阴离子探针，如CN－探针。
本课题主要是基于F－探针的设计与研究：氟化物是以F－的形式广泛分布于自然界，氟是人体内重要的微量元素之一。人体内氟大多存在于骨和牙齿中，氟化物与人体生命活动及牙齿骨骼组织代谢密切相关。少量氟可以促进牙齿珐琅质对细菌酸性腐蚀的抵抗力，防止龋齿，过量的摄入F－会引起骨质疏松症与龋牙病，氟是牙齿及骨骼不可缺少的成分。因此设计能够微量检测F－探针是一项艰巨而具有挑战意义的课题[13-15]。
1.3.1 基于N-H键的F－探针
基于氢键作用的F－探针大部分都含有N-H键，由于F－的电荷密度大，半径小能够与N-H形成氢键，通过改变受体分子的共轭性使紫外吸收光谱发生红移，受体溶液颜色发生变化，实现对F－的识别。