光气荧光探针及其传感机理分析

崔友飞 陈为洪

【摘 要】光气是一种含有剧毒的危险化学品，在农药、医药、工程塑料以及军事等方面都有着广泛的应用。在应用光气的过程中，为了能够保障人体的生命健康安全，就要做好光气的检测工作。荧光探针是现阶段我国用于光气检测的主要工具，对检测光气具有重要的作用。本文以光气荧光探针为主要研究对象，着重对光气荧光探针及其传感机理进行分析，旨在促进我国化学化工行业技术水平的提高。

【关键词】光气;荧光探针;传感机理

前言：

化学品在生产研发和应用的过程中，或多或少都会因化学反应而产生对人体有害的物质。在进行化学化工用品的生产过程中，要及时对可能出现的有毒物质进行检测，才能够保障工作人员的生命安全。而光气作为化学品中毒性较强的一种化学物质，做好其检测工作是保障整个生产过程具备安全性的重要条件。要想对光气荧光探针及其传感机理进行分析，首先就要对光气以及荧光探针进行初步了解。

一、光气与荧光探针

（一）光气的简介以及毒性

光气是一种化学性质极其不稳定的物质，在现代社会的发展过程中，光气主要是由一氧化碳和氯气的混合物通过活性炭制成的。光气的毒性较强，这种性质使得光气被广泛应用于农药的制作过程中。光气从本质上来说属于一种剧烈的窒息性毒气，一旦人体吸入这种有毒气体，不仅会导致肺水肿，严重时还会威胁到人体的生命健康安全[1]。

（二）应用荧光探针检验光气的优势

荧光探针是一种常用于活性化合物的检测手段，因为光气的化学性质比较不稳定，现阶段荧光探针已经成为光气检测的主要工具。在原有的光气检测技术当中，由于应用的各种检测仪器成本和技术要求都比较高，因而不能广泛的应用于化学化工领域的生产当中[2]。相比之下，荧光探测的技术不仅能够打破传统的时间限制，还能够节省用于检测光气的成本，因而具有较高的适用性。

二、光气荧光探针及其传感机理的具体分析

荧光探针主要是依据发光机理来实现对光气的检测工作的，因为荧光能够通过人眼清楚的观察到，再加上荧光探针的应用过程花费的成本比较低，因而在现阶段我国的光气检测工作中具有广泛的应用。在对光气荧光探针及其传感机理进行分析时，要以发光机理作为具体的分析依据，并主要从以下几个方面来着手：

（一）基于香豆素的邻苯二胺探针用于光气检测

邻苯二胺探针是用于检测光气的主要荧光探针的一种反应位点，在应用邻苯二胺探针来进行光气检测时，主要可以分为两种具体的情况，一种是基于香豆素的邻苯二胺探针，一种是基于BODIPY的邻苯二胺探针。

在对基于香豆素的邻苯二胺探针检测光气的原理进行分析时，首先要考虑好香豆素的性质。香豆素是发射团的一种，它主要是由光气与肉桂酸发生化学反应而得到的产物，其特点主要体现在吸收和发射波长都比较短。在对应用基于香豆素的邻苯二胺探针进行光气的检测工作分析时，其原理主要是将香豆素作为发射团，并采用化学反应当中的共价结合的方法与探针中含有的邻苯二胺相结合，在检测过程中通过与光气发生化学反应而呈现出来的变化来实现光气的检测工作的。在应用这种探针来进行光气的检测工作时，能够通过光气与其他活性酰氯化合物之间的对比表现出很好的选择性

（二）基于BODIPY的邻苯二胺探针用于光气检测

BODIPY也是发射团的一种，与香豆素的性质不同，BODIPY的性质主要体现在其具有吸电子的特性。基于BODIPY的邻苯二胺探针主要是通过发射团BODIPY与邻苯二胺这种亲核反应位点相连而形成的能够用于检测光气的一种探针。在应用基于BODIPY的邻苯二胺探针来进行光气检测工作时，其能够对光气的检测呈现出光气、双光气以及三光气的选择性识别功能。与基于香豆素的邻苯二胺探针相比，基于BODIPY的邻苯二胺探针的检测工作不仅具有响应快和检测限低的特点，还能够在检测过后呈现出更为明显的，能够为人眼观察到的颜色变化来检测光气。在应用基于BODIPY的邻苯二胺探针来检测光气时，以BODIPY为发射团并能够通过降低邻苯二胺中氨基的亲核性来降低反应活性，还能够实现对更为复杂的三光气的选择性检测，对于光气检测工作具有重要的促进作用。

（三）新型的Boekelhide反应机理研究

随着现代科学技术水平的发展，光气已经不仅仅是指单一的光气，在现阶段化学化工企业的生产过程中，光气、双光气、三光气已经成为荧光探针主要的检测对象。新型的Boekelhide反应主要是结合了现代医药和发光材料在发展过程中的吡啶化合物与光气反应的机理而言的。在应用这种新型的Boekelhide反应机理进行光气荧光探针的检测时，吡啶化合物对于光气的检测工作起着重要的作用。随着各种新型社会生产要素的出现，光气的检测工作逐渐起到越来越重要的作用，做好光气的检测工作，能够有效保障人们正常的生产生活。

结论：

综上所述，做好光气的检测工作，对保障人们的生命安全具有重要的作用。通过对光气荧光探针及其传感机理的具体分析来为我国现阶段的光气检测工作提供借鉴的经验，不仅能够在一定程度上提高我国光气检测技术的水平，还能够为我国化学化工领域的发展起到一定的促进作用。

参考文献：

[1]张素雅，张健健.光氣检测用小分子荧光探针的研究进展[J].精细化工，2020，37（11）：2229-2237.

[2]夏洪城. 光气荧光探针及其传感机理的研究[D].中国科学技术大学，2019.

作者简介：

崔友飞（1985年8月）男，江苏省徐州市，汉族，助理工程师，大专（本科在读），研究方向：从事化学分析工作。

（作者单位：宁夏瑞泰科技股份有限公司）