香豆素-羅丹明能量傳遞體系的合成、表征及光譜性能研究.pdf

1、有機(jī)熒光染料被認(rèn)為是目前最有潛力的多功能有機(jī)材料,廣泛應(yīng)用于熒光探針、分子標(biāo)記、邏輯材料、光致發(fā)光材料和太陽能捕獲系統(tǒng)。然而,各種熒光染料存在的一些光物理性能的缺陷,嚴(yán)重限制了其在各個(gè)領(lǐng)域的全面應(yīng)用。如目前廣泛應(yīng)用的有機(jī)熒光染料包括羅丹明、熒光素、氟硼二吡咯類以及花菁素衍生物都具有致命的缺點(diǎn):斯托克斯位移很小(<20 nm),這將導(dǎo)致嚴(yán)重的熒光自淬滅和由于瑞利散射而引起的檢測誤差。所以設(shè)計(jì)合成具有良好光學(xué)性能的有機(jī)熒光染料就變得迫切需要

2、。但是設(shè)計(jì)合成具有優(yōu)良光學(xué)性能的單一發(fā)色團(tuán)的有機(jī)染料仍然很困難,因此人們致力于開發(fā)具有能量傳遞作用的多熒光團(tuán)染料來解決這些問題。目前,一些基于熒光共振能量傳遞(FRET)的多發(fā)色團(tuán)熒光染料已經(jīng)被設(shè)計(jì)合成。熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)是能量供體和受體之間通過遠(yuǎn)程偶極.偶極作用,通過空間發(fā)生的能量轉(zhuǎn)移過程,又稱長距離能量轉(zhuǎn)移。FRET一般要求能量供體的發(fā)射光譜與能量受體的吸收光譜要有一定的重疊,導(dǎo)致目前文獻(xiàn)報(bào)道的基于FRET的能量傳遞體系仍

3、然只有有限的虛擬的斯托克斯位移和較小發(fā)射光譜移動(dòng)。
　　 本實(shí)驗(yàn)室在對(duì)香豆素與羅丹明兩種染料的合成及其光譜性質(zhì)比較熟悉的情況下,我們首次設(shè)計(jì)合成出了4種新型香豆素-羅丹明類染料,將香豆素與羅丹明通過苯基連接,使得香豆素分子與羅丹明分子之間有一定的空間扭轉(zhuǎn)角,實(shí)現(xiàn)了通過鍵的能量傳遞即TBET機(jī)理(through-bond energy transfer)。與FRET能量傳遞體系相比,TBET能量傳遞體系有著顯著的優(yōu)點(diǎn),如不需要能量

4、供體的發(fā)射光譜與能量受體的吸收光譜之間的重疊,具有更大的虛擬的斯托克斯位移和更大的發(fā)射波長移動(dòng)等等。
　　 我們通過對(duì)目標(biāo)香豆素-羅丹明目標(biāo)分子的合成、表征,并對(duì)其光譜性能進(jìn)行了研究,我們發(fā)現(xiàn)其虛擬的斯托克斯位移達(dá)230 nm(文獻(xiàn)多為<120 nm),香豆素供體與羅丹明受體之間的發(fā)射波長移動(dòng)達(dá)172 nm(文獻(xiàn)20-100 nm)。能量傳遞效率接近100％,熒光強(qiáng)度明顯增強(qiáng),與苯基羅丹明相比,4種目標(biāo)產(chǎn)物的熒光強(qiáng)度分別增強(qiáng)5.