Synthesis, Characterization and Environmental Applications of Hydrazide and Hydrazone Derivatives
No Thumbnail Available
Date
2025
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Saudi Digital Library
Abstract
تم في هذا البحث تصميم وتطوير مستشعر كيميائي ضوئي للكشف عن أيونات الزئبق الثنائي، وهي من أكثر الأيونات سمية شيوعًا، تم تحضير المستشعر الكيميائي (CADA) بنجاح، وهو مشتق من الإيزويندول، أظهر استجابة انطفاء في الفلورة عند تفاعله مع أيونات الزئبق الثنائي، مما يدل على الحساسية عالية تجاه أيونات الزئبق الثنائي. أظهرت الدراسات الطيفية للمستشعر خصائص ضوئية متميزة، مثل أزاحة كبيرة في الطول الموجي بمقدار 114 نانومتر، ويعتمد المستشعر الكيميائي الضوئي على آلية نقل الشحنة داخل الجزيء (ICT) وهي المسؤولة عن استجابة الانطفاء في المستشعر عند التفاعل مع أيونات الزئبق الثنائي، كم أظهرت التجارب الحساسية العالية للمستشعر مقارنة ببقية الأيونات، وتمت دراسة التداخلات باستخدام مجموعة من الأيونات الأخرى وأكدت عدم وجود تأثير ملحوظ عليها. تمت دراسة المستشعر في محلول إيثانول/HEPES بنسبة (pH=7.4 , 1:9)، وأظهرت النتائج أن المستشعر يستطيع الكشف عن أيونات الزئبق الثنائي بتركيز منخفض يصل 1.025x10-7 مولار.
كما يتمتع المجس بخاصية الانعكاسية، حيث يمكن استرجاع الفلورة بعد إضافة مادة EDTA مما يعزز من إمكانية استخدامه في تطبيقات البيئية والحيوية بشكل متكر. تشير هذه النتائج إلى أن المستشعر CADA يعد أداة واعدة وعملية للكشف الدقيق والانتقائي عن أيونات الزئبق الثنائي في العينات البيئية الملوثة.
Description
In this research, an optical chemosensor was designed and developed for detecting mercury (II) ions, one of the most commonly encountered toxic ions. The chemical sensor (CADA), derived from isoindole, was successfully synthesized and exhibited fluorescence quenching upon interaction with mercury (II) ions, indicating high sensitivity toward these ions. Spectroscopic studies revealed distinct optical properties, such as a significant Stokes shift of approximately 114 nm. The chemosensor operates based on an intramolecular charge transfer (ICT) mechanism responsible for the observed fluorescence quenching upon mercury (II) ion interaction. The experiments also demonstrated excellent selectivity for mercury ions compared to other metal ions, as interference studies using various other ions showed negligible impact. The sensor was studied in an ethanol/HEPES buffer solution (pH = 7.4, ratio 1:9), and results indicated that it could detect mercury (II) ions at a very low concentration of 1.025×10⁻⁷ M. Furthermore, the sensor displayed reversible fluorescence behavior, where fluorescence could be recovered upon the addition of ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), enhancing its utility for repeated environmental and biological applications. These findings highlight the CADA sensor as a promising and practical tool for precise and selective detection of mercury (II) ions in contaminated environmental samples.
Keywords
sensor, mercury, fluorescence, synthesis, optical characteristics, water contamination, fluorophore