吉林大学张明团队JHM：针对化学战剂光气和沙林模拟物的多功能荧光探针——杂原子工程驱动性能提升

本研究针对化学战剂光气和沙林模拟物（DCP）的快速检测需求，提出杂原子工程策略，通过将硫原子替换为强电子供体氮原子，设计合成了两种新型多功能荧光探针MeBIMPCz和MeBIM3PCz。研究背景在于现有单功能探针性能不足，难以同时高效识别两种结构差异显著的目标物。研究目的旨在通过理论计算优化识别位点的反应活性，实验验证其传感性能提升效果。结论表明，杂原子取代有效降低了识别位点的静电势与平均局部离子化能，使探针对光气的检测限低至1.95 nM，响应时间缩短至5分钟；对DCP的检测限优化至28.71 nM，较之前提升两个数量级。探针制成的纸基测试条结合智能手机分析，可实现对蒸气的半定量可视化检测，在模拟泄漏、残留筛查和安检场景中表现稳定，室温储存15天性能不变。该研究为高性能多功能荧光探针的设计提供了新范式，有力支撑了化学战剂的现场快速精准检测。