杯芳烴-羅丹明衍生物熒光探針性質(zhì)研究.pdf

1、熒光探針是一種性能優(yōu)越的金屬離子傳感器，由于具有高選擇性、高靈敏度、實(shí)時原位檢測等突出優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于臨床診斷、生物分析、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。金屬離子廣泛存在于生物體內(nèi)和環(huán)境中，在生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、醫(yī)藥科學(xué)和化學(xué)過程中起著重要作用，同時金屬離子在環(huán)境污染和對人體健康方面的雙重影響日益受到重視。因此，設(shè)計(jì)和合成對金屬離子具有選擇性識別和傳感作用的化學(xué)傳感器具有十分重要的意義。
　　被譽(yù)為“第三代主體分子”的杯芳烴作為優(yōu)秀的分子平臺

2、廣泛應(yīng)用于此領(lǐng)域，其中研究新型杯芳烴并對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造，修飾連結(jié)不同性質(zhì)的熒光基團(tuán)，構(gòu)造熒光傳感器用于識別金屬離子的研究也成為相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。羅丹明是一類性能優(yōu)越的熒光染料，其系列衍生物通常具有較大的摩爾吸光系數(shù)以及較高的量子產(chǎn)率。作為熒光基團(tuán)得到了廣泛應(yīng)用。由于羅丹明具有特殊的結(jié)構(gòu)性質(zhì)，也是一種設(shè)計(jì)熒光分子開關(guān)的理想分子模型，制成的熒光探針可用于測定許多金屬離子、生物活性物質(zhì)及生物分子。
　　目前，羅丹明衍生物類熒光探針的種

3、類較多，但用羅丹明熒光團(tuán)修飾的新型雜原子杯芳烴的熒光探針的數(shù)量及種類并不多，能選擇性識別的金屬離子比較集中。利用羅丹明優(yōu)越的性能與含雜原子杯芳烴的熒光探針在分子識別過程中具有的更好的絡(luò)合能力和突出的協(xié)同作用，課題組用羅丹明B熒光基團(tuán)修飾不同杯芳烴，設(shè)計(jì)合成了氧雜杯[3]芳烴-羅丹明B衍生物（探針1）和一系列的硫雜杯[4]芳烴-羅丹明B衍生物（探針2、3、4、5）。其中探針1對Sb3+表現(xiàn)出良好的識別性能，而且由于Ca2+產(chǎn)生的猝滅作用使

4、Sb3+-1配合物也成為了Ca2+的識別探針。以硫雜杯[4]芳烴為分子平臺，通過修飾聯(lián)接上不同功能的基團(tuán)，合成了一系列硫雜杯[4]芳烴衍生物：具有酰胺基團(tuán)的探針2、酯基團(tuán)的探針3、羧酸基團(tuán)的探針4、氮雜冠醚結(jié)構(gòu)的探針5。系列衍生物均對Fe3+、Cr3+表現(xiàn)出熒光增敏、吸收增強(qiáng)的識別作用。同時，由于該系列衍生物分子結(jié)構(gòu)上存在差異，在對特定金屬離子識別的介質(zhì)條件、靈敏度、選擇性、熒光量子產(chǎn)率等方面也存在一定的差異。
　　論文主要進(jìn)行了

5、以下三個方面的研究工作：
　　1.利用紫外吸收光譜、熒光光譜等研究了氧雜杯[3]芳烴-羅丹明衍生物（探針1）對金屬離子識別性質(zhì)。研究表明，探針1可以用作 Sb3+、Ca2+的高選擇性、高靈敏性熒光及比色化學(xué)探針，具有對 Sb3+或 Ca2+的光學(xué)分子開關(guān)性能。測試了識別體系的組成、作用常數(shù)、分析性能，為建立靈敏度高、選擇性好的新型分析方法提供了理論依據(jù)。結(jié)合核磁、紅外及電化學(xué)等測試方法，探討了識別作用機(jī)理，推測了作用模式。

6、　　2.不同結(jié)構(gòu)的系列硫雜杯[4]類羅丹明衍生物（探針2、3、4、5）均表現(xiàn)出對 Fe3+、Cr3+的高靈敏性熒光及比色化學(xué)探針性質(zhì)。證實(shí)了探針的作用機(jī)理為可逆型絡(luò)合誘導(dǎo)開環(huán)作用。探討了修飾方式不同的硫雜杯[4]芳烴探針分子結(jié)構(gòu)對離子的識別在空間位阻、屏蔽效應(yīng)、協(xié)同作用及極性作用等方面對識別性能的影響。
　　3.探討了衍生物作為電化學(xué)修飾電極修飾劑的性能。探針2、5具有對特定金屬離子電化學(xué)傳感性能，為杯芳烴衍生物電化學(xué)傳感材料基礎(chǔ)