幾種基于苝系衍生物熒光探針的構建及性質研究.pdf

1、苝及其衍生物具有優(yōu)異的化學、熱和光化學穩(wěn)定性，對從可見區(qū)到紅外區(qū)的光有很強的吸收，是一類性能特異的分子電子學材料，在激光材料、液晶顯示材料、電致發(fā)光器件、感光體及太陽能電池方面已經有著很廣泛的應用，對它們的發(fā)光性質及其他光物理性質的研究一直以來都是異?；钴S的課題。本文設計并合成了多種新穎的高熒光量子產率的苝系衍生物，并以其為信號單元構建新型熒光探針進行了研究。論文主要包括以下內容： 第一章：概述了分子熒光探針的分類，機理以及花系

2、衍生物的合成、性質等研究現狀，提出了采用以苝系衍生物作為熒光信號單元構建分子熒光探針為本文的主要研究內容。 第二章：探索了高水溶性、高熒光量子產率苝系衍生物的合成方法，合成了水溶性達到mM，熒光量子產率達到100％的3，4：9，10-苝四羧酸銨鹽，并對其結構進行了表征。通過理論計算分析了其具備高水溶性高熒光量子產率的原因，四個羧基陰離子使花母體分子具有很好的平面性和很強的負電勢，有效的防止了其聚集，實現了其在保持高熒光量子產率的

3、同時獲得了良好的水溶性。光物理性質及生物細胞熒光標記研究表明其是一種優(yōu)異生物熒光標記物。 第三章：基于高熒光量子產率的3，4：9，10-苝四羧酸銨鹽，設計了一種新穎的響應范圍可調的pH熒光探針。以3，4：9，10-苝四羧酸銨鹽作為信號單元，在順磁性的三價鐵離子存在條件下，由于熒光團與鐵離子之間的PET效應，使得熒光團的熒光淬滅。隨著pH增大，當Fe3+離子與OH-離子形成Fe(OH)3沉淀，熒光團被釋放，從而熒光恢復。在不同的F

4、e3+的良好配體存在條件下，Fe3+與信號單元分離的響應區(qū)間發(fā)生變化，實現了響應范圍的可調。該探針具有很多優(yōu)異的性能：高水溶性，高熒光量子產率，響應的pH范圍可調且近中性，熒光和顏色變化明顯，檢測靈敏、響應快，在應用于生物體系時具有重要的意義。 第四章：以順磁性Fe3+/抗磁性Fez+與3，4：9，10-苝四羧酸銨鹽構建熒光開關，當以順磁性的Fe3+存在時，熒光團和Fe3+之間發(fā)生PET效應，熒光淬滅，而當以抗磁性的Fe2’存在

5、時，PET過程被阻止，熒光恢復，這樣就實現了熒光的開關。氧化劑H2O2可以把Fe2+氧化成為Fe3+，而還原性的Vc則可以使Fe3+還原成為Fe2+，通過磁性的可逆變化，可以檢測對于生物體有重要意義的H2O2及Vc。 第五章：設計合成了三種連有吡啶基團的苝二酰亞胺的衍生物，都具有高的熒光量子產率，可以和多種金屬離子發(fā)生配位作用并導致熒光淬滅。對三種化合物與不同金屬離子之間的作用及在不同的溶劑中的溶劑效應做了比較和分析。其中二吡啶