新型聯(lián)苯基萘類、喹啉類熒光分子探針的合成及性能研究.pdf

1、用于檢測(cè)離子的連接型熒光分子探針通常是由熒光團(tuán)通過(guò)連接臂與離子載體相連,其中離子載體負(fù)責(zé)離子的識(shí)別并把識(shí)別信息傳遞給熒光團(tuán)并引起熒光團(tuán)的光學(xué)物理化學(xué)性質(zhì)的變化,而熒光團(tuán)則把這種變化轉(zhuǎn)化成光信號(hào),并通過(guò)熒光光譜的形式表現(xiàn)出來(lái)。
　　 基于本實(shí)驗(yàn)室對(duì)類維A酸的廣泛研究,本論文首次選用第三代類維A酸之一的具有聯(lián)苯基萘結(jié)構(gòu)的阿達(dá)帕林作為熒光團(tuán),并通過(guò)改善羧基與離子載體相連。Negishi偶聯(lián)是溫和條件下合成不對(duì)稱聯(lián)芳烴類化合物的第一個(gè)反

2、應(yīng),本論文以Pd(PPh3)2Cl2為催化劑,芳香有機(jī)鋅試劑與萘溴化物反應(yīng),順利地以較高的產(chǎn)率合成了具有強(qiáng)藍(lán)綠色熒光的熒光團(tuán)-聯(lián)苯基萘類衍生物阿達(dá)帕林。近年來(lái),吡啶類衍生物作為熒光分子探針的離子載體得到了廣泛應(yīng)用,特別是二(2-吡啶甲基)胺(DPA)能同時(shí)提供三個(gè)氮原子,是明確的中性配體,經(jīng)常被用于Zn2+的熒光分子探針中。本論文通過(guò)改變連接臂設(shè)計(jì)并合成了含DPA的一系列離子載體化合物,并成功與熒光團(tuán)通過(guò)酰胺或酯鍵對(duì)接得到五個(gè)結(jié)構(gòu)新穎的

3、連接型熒光分子探針,其對(duì)Zn2+都表現(xiàn)出非常強(qiáng)的結(jié)合能力,通過(guò)1H NMR、MS(ESI)等方式確認(rèn)各目標(biāo)產(chǎn)物及中間體結(jié)構(gòu)的正確性。
　　 喹啉衍生物由于其優(yōu)異的光化學(xué)物理性能,是一類被廣泛應(yīng)用的重要的熒光化合物,而8.羥基喹啉由于其特殊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),是僅次于EDTA的金屬螯合劑。大量初處理或未處理的工業(yè)廢水的江河排放使得Cu2+成為水體的嚴(yán)重污染物,因此檢測(cè)與控制水環(huán)境中Cu2+的含量已成為非常重要的課題,然而盡管已有一些基于不

4、同系統(tǒng)的Cu2+探針,但是能用于純水環(huán)境中檢測(cè)的基于2,8-二羥基喹啉的Cu2+探針尚未見(jiàn)報(bào)道。本論文設(shè)計(jì)并合成了幾個(gè)水溶性很好的可用于Cu2+檢測(cè)的喹啉類衍生物。
　　 以8-羥基喹啉為初始原料,通過(guò)過(guò)氧乙酸的氧化、醋酸酐保護(hù)、碳酸鉀甲醇溶液水解等三步反應(yīng)以較高的產(chǎn)率在2-位引入強(qiáng)給電子基團(tuán)羥基,形成2,8-二羥基喹啉模塊。然后這兩個(gè)羥基分別與溴乙酸甲酯或氯甲基吡啶鹽酸鹽發(fā)生取代反應(yīng),酯基再水解成羧酸根,使得羥基與對(duì)金屬離子具

5、有很強(qiáng)結(jié)合能力的羧酸根或吡啶基團(tuán)連接,得到四個(gè)簡(jiǎn)單易得的、結(jié)構(gòu)新穎的水溶性喹啉衍生物3a～3f,并通過(guò)1H NMR、MS(ESI)等方式確認(rèn)各目標(biāo)產(chǎn)物及中間體結(jié)構(gòu)的正確性。
　　 通過(guò)熒光光譜分析研究這些水溶性喹啉衍生物對(duì)陽(yáng)離子響應(yīng)情況,我們發(fā)現(xiàn),各化合物對(duì)Cu2+及Fe3+都具有一定的響應(yīng)性,然而2-位接吡啶基團(tuán)、8-位接羧酸根的熒光分子探針化合物3e的效果顯著。通過(guò)熒光光譜分析,3e(50μM)水溶液的熒光被不同當(dāng)量的Cu2