基于菲醌和鄰菲羅啉衍生物分子探針的設(shè)計、合成和光譜性質(zhì)研究.pdf

1、基于熒光化學傳感器在化學、生物、材料、醫(yī)學等領(lǐng)域的廣泛應用，結(jié)合菲醌和鄰菲羅啉類化合物良好的光穩(wěn)定性、較高的摩爾消光系數(shù)和熒光量子產(chǎn)率、分子結(jié)構(gòu)易于修飾等優(yōu)良特性，本論文以菲醌為信號基團，基于不同的識別機理，設(shè)計合成了系列對酸堿都非常敏感的多功能pH分子探針;以鄰菲羅啉為信號基團，合成了識別Zn2+、Fe3+的多信號譜學探針。主要包括以下幾個部分:
　　(1)菲醌(PTQ)作為一種良好的熒光信號基團，通過對其周邊不同位點的修飾，設(shè)

2、計、合成了菲醌衍生物1，3-DHB-PTQ。系統(tǒng)的譜學研究表明:化合物1，3-DHB-PTQ的光譜學性質(zhì)隨溶液pH值變化而變化，隨著溶液的pH值減小，導致熒光發(fā)射強度增加;隨著氫氧化鈉加入，溶液的pH升高，促使菲醌基團的熒光淬滅，使其成為首例報道的對酸堿體系具有不同光譜學響應的雙功能pH熒光探針。
　　(2)2-羥基萘(2-HDN)中含有-OH官能團，在特定條件下能夠作為質(zhì)子給體呈現(xiàn)出一定的弱酸性，表現(xiàn)出對堿性體系的敏感潛能。鑒于

3、此，設(shè)計、合成了基于2-羥基萘醛的菲醌衍生物2-HDN-PTQ。系統(tǒng)的光譜學研究發(fā)現(xiàn)，隨著溶液酸性增強，2-HDN-PTQ的最大吸收峰及熒光發(fā)射峰強度逐漸減低，并伴有一定的藍移。隨著溶液堿性增強，A367/A410比率信號發(fā)生顯著變化，可用作吸收比例型的分子探針;此外，2-HDN-PTQ在466 nm附近的熒光發(fā)射顯著降低，呈現(xiàn)明顯的熒光“ON-OFF”狀態(tài)，賦予2-HDN-PTQ具有多重識別信號的識別酸堿的pH分子探針。
　　(

4、3)鄰菲羅啉衍生物半敞開式的吡啶結(jié)構(gòu)單元賦予其作為離子受體的潛能，因此，本文合成了鄰菲羅啉衍生物:tetrapyrido[3，2-a:2'，3'-c:3"，2"-h:2'''，3'''，-j]phenazine(TM1)。系統(tǒng)的譜學性質(zhì)研究表明:隨著Zn2+的加入，TM1化合物的最大吸收峰從395 nm藍移到384 nm，導致A384/A395比率變化;此外，該化合物在410 nm處熒光發(fā)射峰強度顯著降低至幾乎淬滅，表現(xiàn)出良好的“ON-

5、OFF”型熒光效應，表明TM1具有用于設(shè)計制作雙通道光化學傳感器來檢測Zn2+的潛力。
　　(4)根據(jù)金屬離子易于配位的結(jié)構(gòu)特點，在設(shè)計陽離子受體時一般選擇含較強配位能力的N、O、S等原子的基團作為陽離子結(jié)合位點，本文合成了鄰菲羅啉衍生物DAB-PAT。實驗表明，DAB-PAT僅對Fe3+表現(xiàn)出明顯的譜學響應，且隨Fe3+濃度增加，DAB-PAT熒光發(fā)射峰強度逐漸減弱，甚至淬滅。Fe3+與其它金屬離子共存，DAB-PAT仍對Fe3