幾種新型BODIPY類熒光分子的設計、合成及離子識別性能研究.pdf

1、BODIPY熒光染料是近幾年來熱門的熒光染料,其具有優(yōu)異的理化性能:較高的熒光量子產(chǎn)率和摩爾消光系數(shù);良好的光穩(wěn)定性;易于進行長波長官能化修飾等。這些優(yōu)點使其在熒光探針、熒光分子開關、化學傳感器、抗癌藥物、激光染料、光敏試劑、太陽能電池等領域有著廣泛的應用。本文對基于BODIPY染料和Aza-BODIPY染料設計的一系列汞離子探針和氰根離子探針的性能進行了探究。
　　在第一章中主要是與本文相關的研究背景介紹。重點介紹了熒光和熒光探

2、針的識別機理以及BODIPY熒光探針研究進展等。
　　在第二章中所述的四種探針設計所采用的識別基團是二硫代氨基甲酸酯(DTC),他們通過不同的反應分別處于BODIPY的meso位和α位,在與汞離子的識別過程中分別通過PET效應或ICT效應影響熒光團的光譜變化。其中探針Probe-1和探針Probe-2中DTC基團處于BODIPY的meso位,這時氮原子的孤對電子由于PET效應會大大降低熒光團的熒光強度。二者的區(qū)別在于在探針 Pro

3、be-2的3,5位利用Knoevenagel反應引入了取代基團使探針的波長更趨近與近紅外區(qū)。在檢測過程中由于加入的汞離子與氮原子上孤對電子的絡合作用阻礙了PET效應的發(fā)生,兩種探針在乙腈:水(1:1,v/v)的體系中分別表現(xiàn)出大約9倍和18倍的熒光增強,可以很容易進行Hg2+的識別。并且在其他諸如Mg2+, Pb2+, Zn2+, Fe2+, Fe3+, Cd2+, K+, Mn2+, Cu2+, Co2+, Ni2+, Na+,Ca2

4、+等離子對Hg2+的識別效果影響不大。通過核磁共振氫譜跟蹤數(shù)據(jù)與相關文獻報道的絡合過程中識別基團的氫的化學位移變化一致,證明 Hg2+與識別基團發(fā)生了絡合。另外兩個探針Probe-3和 Probe-4中識別基團是通過 Knoevenagel反應在 BODIPY的α位引入,在該位置氮原子的孤對電子通過共軛效應與熒光團相聯(lián)系,識別過程是由ICT效應所影響的。兩種探針所表現(xiàn)出的變化基本一致,在紫外光譜上表現(xiàn)出10nm左右的藍移,同時在發(fā)射光譜

5、上表現(xiàn)出50nm的藍移。
　　第三章是β甲?；腂ODIPY和Aza-BODIPY熒光染料在氰根離子識別中的應用。本章所述的三種熒光染料在氰根離子的檢測中都表現(xiàn)出高效快捷的特點,即使是很少量的氰根離子在5分鐘內都能引起染料的變化,并且在乙腈:水(100:1 v/v)的體系中加入氰根離子后都有明顯的顏色變化,可以達到裸眼檢測的目的。三種熒光染料在檢測過程中紫外波長都有超過100 nm的藍移。其中探針 Probe-5是單甲?；疉za-