化學(xué)科學(xué)學(xué)院在BODIPY發(fā)色團(tuán)超快可逆反應(yīng)的控制及其在熒光檢測領(lǐng)域的應(yīng)用方面取得重要研究進(jìn)展
硼原子由于具有空的P軌道從而呈現(xiàn)出強(qiáng)烈的缺電子性能，當(dāng)硼原子與π電子結(jié)合后, 可構(gòu)成具有特殊分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移性質(zhì)的含硼π-共軛體系，進(jìn)而表現(xiàn)出一系列非常特異的光物理、光化學(xué)性質(zhì)。其中硼原子可以采用sp2雜化的方式形成三配位的有機(jī)硼化合物，亦可以采用sp3雜化的方式形成四配位的有機(jī)硼化合物。中國科學(xué)院大學(xué)副校長、國科大化學(xué)科學(xué)學(xué)院教授、化學(xué)所光化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員楊國強(qiáng)的課題組近年來一直致力于對含硼有機(jī)化合物的研究，提出了三芳基硼化合物特異熒光性質(zhì)的發(fā)光機(jī)理（Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 8072 –8076； Chem. Commun.2014, 50, 2778—2780； ），設(shè)計(jì)制備了一系列特殊超分子結(jié)構(gòu)熒光探針，應(yīng)用于對細(xì)胞和生物體內(nèi)的溫度、酸堿性等微環(huán)境變化和多個(gè)活性物種的熒光檢測（Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 7809 –7813；Anal. Chem. 2015, 87, 3694−3698；Anal. Chim. Acta 2015,869, 81–88，Anal. Chem. 2016, 88, 1052−1057）。
最近，在國家自然科學(xué)基金委、科技部和中國科學(xué)院的支持下，楊國強(qiáng)教授的課題組通過對meso-位無取代的BODIPY 2,6-位取代基的選擇性修飾，首次實(shí)現(xiàn)了在堿誘導(dǎo)下的BODIPY的快速可逆二聚反應(yīng)，二聚產(chǎn)物由于共軛結(jié)構(gòu)的改變使得BODIPY的強(qiáng)發(fā)光性質(zhì)發(fā)生猝滅；當(dāng)遇到可以與誘導(dǎo)劑堿發(fā)生反應(yīng)的物種時(shí)，二聚體又可以快速解離，進(jìn)而恢復(fù)BODIPY的強(qiáng)發(fā)光性質(zhì)。利用這一快速可逆反應(yīng)過程，設(shè)計(jì)了甲醛的高效靈度探針，該探針體系可在10s內(nèi)完成對0.1ppb甲醛的檢測，對5當(dāng)量甲醛的熒光響應(yīng)可達(dá)120000倍，為新型熒光探針的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供了新的體系和理論依據(jù)。相關(guān)工作于近期發(fā)表在Nature Commun. 上。
（Nature Communications,(2018), 9: 362，DOI: 10.1038/s41467-017-02270-0）。
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