基于偶氮苯衍生物的雙光子異構(gòu)化及鐵離子探針特性研究.pdf

1、偶氮苯及其衍生物作為一種光響應(yīng)材料一直以來(lái)備受關(guān)注。在光刺激下，偶氮苯類(lèi)化合物能夠發(fā)生順?lè)串悩?gòu)化，并且伴有顏色、溶解性、折射率、極性等性質(zhì)的改變?；谄鋬?yōu)良的光響應(yīng)特性，偶氮苯類(lèi)化合物在液晶，非線性光學(xué)，全息光柵以及光存儲(chǔ)等方面得到了廣泛的應(yīng)用。然而，基于偶氮苯衍生物的雙光子誘導(dǎo)異構(gòu)化特性及在離子識(shí)別方面的應(yīng)用還少見(jiàn)報(bào)道。本論文基于自主合成的一種偶氮苯衍生物AOB-t8，利用紅光誘導(dǎo)實(shí)現(xiàn)了其從反式結(jié)構(gòu)到順式結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變；系統(tǒng)研究了AOB-

2、t8在陽(yáng)離子識(shí)別方面的物理化學(xué)行為和機(jī)制。
　　本論文的具體研究?jī)?nèi)容和取得的結(jié)果如下：
　　近幾年來(lái)，利用偶氮苯異構(gòu)化特性作為光開(kāi)關(guān)在調(diào)控生物目標(biāo)分子結(jié)構(gòu)和功能方面的研究引起了人們的極大興趣。然而，偶氮苯化合物異構(gòu)化通常需要紫外光誘導(dǎo)，考慮到細(xì)胞和組織對(duì)紫外光散射非常嚴(yán)重，以及紫外光可能會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞的凋亡或者觸發(fā)一些不必要的響應(yīng)，因而限制了偶氮苯化合物分子在生物體系的應(yīng)用。為此，利用可見(jiàn)光誘導(dǎo)偶氮苯化合物分子的異構(gòu)化成為新材料

3、開(kāi)發(fā)和研究的重要方向。本論文一方面通過(guò)雙光子激發(fā)，利用紅光實(shí)現(xiàn)了偶氮苯衍生物（AOB-t8）的異構(gòu)化，利用吸收光譜、熒光光譜以及熒光壽命等方法對(duì)AOB-t8的反-順異構(gòu)化特性進(jìn)行了研究，并通過(guò)非線性Z掃描技術(shù)獲得了AOB-t8的雙光子吸收系數(shù)，確定了AOB-t8異構(gòu)化過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)參數(shù)。
　　金屬離子熒光探針憑借高選擇性和高靈敏度在環(huán)境檢測(cè)、化學(xué)分析、生物領(lǐng)域中扮演著非常重要的角色。近些年來(lái)，人們對(duì)識(shí)別和檢測(cè)過(guò)渡金屬離子的熒光探針

4、產(chǎn)生了極大的興趣，報(bào)道了很多關(guān)于Cu2+，Pb2+，Zn2+，Hg2+的熒光探針。但是關(guān)于偶氮苯衍生物的熒光探針還很少。本文另一方面利用偶氮苯衍生物（AOB-t8）在熒光方面實(shí)現(xiàn)了對(duì)Fe3+的特異性檢測(cè)。研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)e3+通過(guò)螯合作用導(dǎo)致AOB-t8分子熒光的淬滅，同時(shí)通過(guò)紅外光譜、拉曼光譜以及Job’s plot曲線分析證明了探針AOB-t8分子與Fe3+之間的結(jié)合模式，通過(guò)Stern-Volmer曲線得出配合物的結(jié)合常數(shù)為6.07×

5、103 M-1。通過(guò)紫外光的照射，發(fā)現(xiàn)Fe3+明顯加速了AOB-t8分子的光異構(gòu)化進(jìn)程。同時(shí)，通過(guò)強(qiáng)螯合劑檸檬酸的作用，可將AOB-t8分子從Fe3+上進(jìn)行了取代，從而實(shí)現(xiàn)了AOB-t8分子熒光的恢復(fù)和離子探針的可重復(fù)利用。
　　總之，本論文一方面通過(guò)雙光子誘導(dǎo)實(shí)現(xiàn)了偶氮苯衍生物AOB-t8分子的異構(gòu)化，使用可見(jiàn)光誘導(dǎo)AOB-t8分子的異構(gòu)化有利于其作為光開(kāi)關(guān)在生物體系的應(yīng)用。另一方面，利用AOB-t8分子實(shí)現(xiàn)了對(duì)Fe3+的特異性