Application of 2-thienyl derivative as ionophore group in fluorescent sensors of metal ions

Celem pracy było otrzymanie szeregu receptorów jonów cynku, kadmu i rtęci, z zastosowaniem grupy (2-tienylometylo)-aminowej jako grupy jonoforowej oraz układu heterocyklicznego pirolo[2,3-b]chinoksaliny jako fluorofora. Zsyntezowano trzy nowe związki zawierające różne grupy jonoforowe z jedną lub dwoma grupami 2-tienylometylowymi. Strukturę związków określono przy pomocy widm 1H NMR, MS, IR oraz analizy elementarnej. Jeden z receptorów scharakteryzowano strukturalnie przy pomocy rentgenografii strukturalnej (SC-XRD). Dla uzyskanych sensorów zmierzono widma UV-Vis i fluorescencyjne w obecności jonów metali. Wszystkie trzy badane związki wykazywały wzmocnienie fluorescencji w obecności jonów Zn2+, a jeden z nich dodatkowo również w obecności jonów Cd2+. Dla dwóch pochodnych wykazujących wzmocnienie fluorescencji z jonami cynku udało się wyizolować kompleksy o stechiometrii 2:1. Budowę jednego z nich potwierdziła analiza rentgenostrukturalna. Otrzymano także nitrowe pochodne 3-benzoilo-1-fenylo-1,4-dihydro-2H-pirolo[2,3-b]chinoksalin-2-onu w postaci mieszaniny izomerów. Zsyntezowano także dwie opisane w literaturze iminy 2-tiofenokarboaldehydu, których strukturę udało się ustalić przy pomocy widm 1H i 13C NMR.

Aim of this work was to obtain series of ions receptors for zinc, cadmium and mercury. These compounds were based on pyrrolo[2,3-b]quinoxaline as fluorophore and amines derivatives with 2-thienyl group as ionophore. Three new compounds containing different ionophore with one or two 2-thienyl units have been synthesized. Structure of these molecules were determined by 1H NMR, MS, IR spectra and elemental analysis, and structure of one receptor was confirmed by single crystal X-ray diffraction analysis (SC-XRD). For obtained sensors UV-Vis and fluorescence spectra with the presence of metal ions have been measured. All of these ligands revealed fluorescence enhancement in the presence of Zn2+ ions. Additionally one sensor recognized also Cd2+ ions. For two derivatives which showed fluorescence enhancement with zinc ions, complexes were isolated. One of their structure was confirmed by single crystal X-ray diffraction analysis. Nitro derivatives of 3-benzoyl-1-phenyl-1,4-dihydro-2H-pyrrolo[2,3-b]quinoxalin-2-one as a mixture of isomers were obtained. Two known in literature imines of 2-thiophenecarbaldehyde were synthesized as potential ionophore groups. Their structures were determined by 1H and 13C NMR spectra.