文献综述
香豆素主要存在于自然界的许多植物中，其化学名叫2H-苯并吡喃-2-酮，具有天然的香气[1]。由于在许多植物中存在香豆素的衍生物，这引起了生物化学家的兴趣。随着越来越多香豆素类化合物的发现，其应用领域更为广泛[2]。值得注意的是，香豆素类衍生物在医学领域的应用，其药用价值广泛，主要可以应用于抗癌，抗菌，抗氧化，抗凝血等方面，同时研究表明此类化合物还具有抗HIV的作用 [2-4]。石林等人对香豆素杂合体的抗各种真菌进行了研究，结果表明，所得的香豆素杂合体不仅降低了副作用，还提高了抗真菌的活性，并且已经有部分已应用于临床[4]。所以关于此类杂合体开发新型的抗真菌药也是一个重要的研究方向。这些都足以说明香豆素有潜在的发展前景。此外，香豆素类化合物也可用作液晶材料。由于香豆素衍生物的共轭结构，导致其具有较高的摩尔吸光系数，这样在可见光的照射下能得到较高的光电转化率，所以被设计应用于染料敏化太阳能电池的开发[5]。香豆素类衍生物在生态环境中也有应用。韩瑞霞等人的研究显示，改进探针分子用香豆素可对羟基自由基进行识别，此举可解决自然环境中由芬顿反应产生的少量羟基自由基的检测[6]。孙佩鸣关于香豆素的应用研究表明，香豆素类化合物最早作为荧光颜料和激光颜料应用于工业[3]，当然，这也为研究香豆素类的荧光传感器和荧光探针提供了基础。
荧光探针是荧光传感器的主要检测部件，由于其具有便捷，灵敏度高，精密度高，能够实时检测等优势，成为21世纪的热门科学研究对象[7-9]。张来新对荧光化学传感器的发展、应用作了完整的阐述，可以得出其在物质的分离分析、医学和环境科学中的应用[7]。吴世康在荧光探针技术在高分子科学技术中说明荧光探针的荧光变化是由于分子间的能量转换，所以荧光探针是利用物质的光物理和光化学的特征来作特征分析的[8-9]。上文已经提到香豆素在自然界的广泛存在，所以对合成香豆素类的荧光探针的原料来讲，资源还是丰富的，合成的类型也是多姿多彩的。对于此类探针能应用于哪种或者说哪一类离子的特异性识别，将是我们所要研究的方向。从邱洋等人关于香豆素类荧光探针的研究进展中可以知道，此类荧光探针的荧光性强，稳定性高，所以香豆素类荧光探针的合成与应用有很重要的意义[10-11]。但是，此类荧光探针在对微毫摩尔级别的某些物质还不能特异性识别，这也是我们在以后研究中所要努力克服的问题。
铬作为一种重金属元素，不管是它的单质还是化合物都被认为是重点污染物，它的化合物通常以三价和六价的形式存在于土壤，大气和水体中[12]。三价和六价的铬都有很好的水溶性，所以在镀铬工业产生的废水，废渣中铬主要以Cr3 和Cr2O72-的形式存在。六价的铬因其氧化性强于三价的铬，也导致了它的毒性比三价铬大了约100倍[13]。在Costa等人关于铬的化合物对人体的毒性和致癌性的研究中表明，六价铬无论是低浓度还是高浓度都有很强的刺激性和腐蚀性，尤其是在低浓度时，是一种常见致癌物[14]。六价铬的致癌性并不是危言耸听，刘佳兴等人在低水平铬酸盐长期职业与劳动者早期健康效应的研究中已经证明，长期接触铬酸盐的劳动者，其肺功能比常人有明显的损伤，严重时可导致肺癌，还可引起免疫炎症，遗传损伤[15]。这主要是大气中含铬化合物的粉尘由呼吸道进入人体，导致肺功能下降，同样在水体中铬的化合物也会伤害人体组织。赵秀娟等人以大鼠作为实验对象，取铬污染地区地下水含不同剂量的重铬酸钾对刚断奶的小鼠进行灌胃，实验结果表明，重铬酸根的浓度越高，大鼠的肝功能伤害也越严重[16]。同样，水体中重铬酸盐的含量对大型溞类的生长繁殖有抑制作用，且可观察的最低浓度达0.05mg/L[17]。从以上论述可以知道，土壤中也有含铬的化合物。有研究表明重铬酸盐对绿豆种子的萌芽有抑制作用，但是同时又加强种子的抗逆能力，这与重铬酸盐的浓度有关[18]。综上所述，不管是对水体，大气还是土壤中重铬酸盐的检测和限定都显得尤为重要。目前关于处理铬废液的主要方法有萃取法，沉淀法，吸附法，离子交换法，电解法等，也有很多新的技术正在研究中，一般根据具体的情况选择处理方式，比如实验室处理含铬的废液主要是运用沉淀法通过调节pH来实现[19]。 萃取分离金属离子一直是热点话题，目前这方面的技术发展也较为娴熟，利用胶囊化技术制备复合膜来萃取酸性溶液中的重铬酸根离子有明显效果[20]。陈碧等人用鸡毛角蛋白助剂来吸附水中的重铬酸根离子的实验取得了很好的成果，但是溶液pH在2-6之间才能达到最大吸附率92.5%[21]。而关于吸附方法的创新在于选择不同的吸附剂，海藻酸钙-金属离子凝胶球和纳米级的SiO2对吸附水中微量重铬酸根离子都有明显的效果[22-23]。同时，用金属聚合物（GP）来导出重铬酸根离子和方铅矿中重铬酸盐的去除都有了一定的研究[24-25]。
本文将设计合成一种香豆素类的荧光探针，并研究其对重铬酸根离子的特异性识别和作用机理，其在环境检测方面的应用具有非常重要的意义。
参考文献：
[1] 邱洋，温锴，王郑龙等．香豆素类荧光探针研究进展[J]．化工设计通讯，2018，44(06)：204-205.
[2] 李艳，陈新兵．香豆素类化合物的应用[J]．北京农业，2013，(30)：14-15.
[3] 孙佩鸣．香豆素类化合物的应用研究进展[J]．科技资讯，2010，(32)：216.
[4] 石林，徐志．香豆素杂合体及其抗真菌活性[J]．国外医药(抗生素分册)，2018，39(04)：327-335.
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