当前位置:主页 > 科技论文 > 材料论文 >

极端酸碱和剪切力诱导变色分子的合成及机理研究

发布时间:2018-09-19 17:32
【摘要】:环境敏感型材料一直是材料届的热门课题。由于环境敏感性能随着环境产生特异性以及可控性的变化,所以被广泛地应用在包括信息,储能领域。常见的环境敏感类型有酸碱,光,热和力等。其中酸碱敏感和力学敏感是本论文讨论的两个类型。酸碱敏感材料虽然发展时间较长,有关于极酸极碱,特别是一个荧光团上同时具有极酸极碱的敏感材料鲜有报道。力学敏感材料也就是压敏材料,在这几年受到了较大的关注,但是由于发展时间短,仍然需要相关的研究和探索。本文第二章探讨的极酸极碱刺激下变色的螺吡喃类探针,该螺吡喃探针与之前报道过的螺吡喃探针不同,仅仅在极酸的刺激下才会开环诱导变色。并且在极碱范围,它又能离子化诱导一个很明显的红移变色。为了验证机理,我们又合成了类似取代基的总共4个螺吡喃探针。首先是对酸性机理研究设计合成了两个螺吡喃结构,分别是去掉一个吲哚环上的吸电子基团羧基和N-位的大位阻基团苯羧基的螺吡喃探针。然后在碱性区域我们同样设计了两个结构,分别是去掉三个酸性官能团和去掉一个酚羟基的螺吡喃探针。我们对其光谱和核磁做了对比。最后我们将该探针用于细菌的不同pH下的标记实验中,探针不仅进入到了细胞,而且还得到了和溶液状态下相同的极酸极碱响应效果。本文第三章探讨的是超分子体系诱导的具有化学弱键类荧光小分子的力致变色行为。本章第一次提出使用环糊精诱导一些小分子更容易断键变色。我们首先合成了具有弱化学键的两个小分子罗丹明Rh和螺吡喃SP。然后我们将这2个小分子于环糊精进行了包结,并用了相关表征验证了包结物的成功合成。接下来对小分子和包结物体系做了力致变色的性能对比,并通过模拟和实验表征探索和分析了相关机理。我们发现氢键在这个体系里有着至关重要的作用,氢键主要在这两个方面发挥相关作用:首先,氢键抓住染料弱键的两端并且牢牢地抓住环糊精内的染料分子;第二,氢键促进了包结物的聚集成规整的大规整结构,加强了分子之间的作用力。这样,染料分子的弱化学键就能集中更多的外力,从而更容易力致变色。这个方法为力致变色和超分子体系的结合提供了一个很好的途径。
[Abstract]:Environmental sensitive materials have always been a hot topic in the field of materials. Environmental sensitivity is widely used in the fields of information and energy storage because it can produce specific and controllable changes with the environment. Common environmental sensitive types are acid and alkali, light, heat and force. Among them, acid-base sensitivity and mechanical sensitivity are two types discussed in this paper. Although acid-base sensitive materials have been developed for a long time, there are few reports on the polar acid-base sensitive materials, especially on a fluorescent group. The mechanical sensitive material, that is, the pressure sensitive material, has been paid more attention in recent years, but because of the short development time, it still needs the related research and exploration. In the second chapter, the discolored spiropyran probe, which is stimulated by polar acid and alkaloids, is different from the previously reported spiropyran probe, and only under the stimulation of polar acid can it open a ring to induce color change. And in the range of polar alkali, it can ionize to induce a very obvious red shift color change. In order to verify the mechanism, we have synthesized a total of 4 spiropyran probes similar to substituents. Firstly, two spiropyran probes were designed and synthesized by studying the acidic mechanism. The two spiropyran probes were designed and synthesized, respectively, which removed the electron-absorbing group carboxyl group from an indole-ring and the N-site large steric resistance group benzene carboxyl group. Then we have also designed two structures in the basic region, one is to remove three acidic functional groups and the other is to remove one phenolic hydroxyl from the spiropyran probe. We compared the spectra with the nuclear magnetic field. Finally, we used the probe to label bacteria under different pH conditions. The probe not only entered the cells, but also got the same response effect as the solution. In the third chapter, we discuss the mechanochromic behavior induced by supramolecular system with chemically weakly bonded fluorescent small molecules. This chapter is the first to suggest that cyclodextrin can induce some small molecules to discolor more easily. We first synthesized two small molecules, Rhodamine Rh and spiropyran SP., which have weak chemical bonds. Then the two small molecules were coated with cyclodextrin, and the successful synthesis of the inclusion compounds was verified by correlation characterization. Then, the mechanical chromotropic properties of small molecule and inclusion system were compared, and the related mechanism was explored and analyzed by simulation and experimental characterization. We find that hydrogen bonds play an important role in this system, and hydrogen bonds play an important role in these two aspects: first, the hydrogen bonds hold the two ends of the weak bonds of the dyes and firmly hold the dye molecules in cyclodextrin. The hydrogen bond promotes the aggregation of the inclusion compounds into a regular structure and strengthens the interaction between molecules. In this way, the weak chemical bonds of dye molecules can concentrate more external forces, thus making it easier to force discoloration. This method provides a good way for the combination of force chromotropic and supramolecular systems.
【学位授予单位】:北京化工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TB34

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 叶存玲;伍心妮;王治科;;罗丹明B在碱化丝瓜络纤维上的吸附性能[J];环境污染与防治;2013年01期

2 安阳;;基于罗丹明和咔唑结构的金属离子荧光合成和应用[J];化工管理;2013年10期

3 庄会荣,冯尚彩,平梅;罗丹明类染料在分析化学中的应用进展[J];理化检验(化学分册);2001年03期

4 冯尚彩,刘长增;罗丹明类染料在分析化学中的应用进展[J];冶金分析;2001年06期

5 邵长青,刘奇;负载罗丹明B的活性炭吸附富集—分光光度法测定水中的痕量钒[J];河南师范大学学报(自然科学版);2001年04期

6 李崇宁,李祖碧,王加林;铱-钨酸钠-罗丹明6G体系高灵敏度分光光度法测定痕量铱[J];冶金分析;2002年05期

7 涂常青,温欣荣,苑星海;硝酸钠-碘化钾-罗丹明B体系浮选分离汞Ⅱ的研究[J];冶金分析;2004年03期

8 刘中仕,荆西平;荧光光谱的罗丹明B校正原理[J];化学通报;2005年10期

9 汪宝和;段二红;闫喜龙;颜范勇;陈立功;;异丙基罗丹明B酯的合成[J];化学工业与工程;2006年03期

10 姜聚慧;陈华军;娄向东;席国喜;;亚铁催化声化学降解罗丹明B[J];环境污染治理技术与设备;2006年08期

相关会议论文 前10条

1 刘畅;从宇鸿;张颖;白银娟;郭媛;杨秉勤;史真;;一种新型刚性罗丹明荧光标记探针的合成[A];有机合成创新—产业化的新动力——中国化学会全国第三届有机合成化学与过程学术讨论会论文摘要集[C];2010年

2 宋相志;;罗丹明染料的荧光淬灭机理研究[A];中国化学会第27届学术年会第12分会场摘要集[C];2010年

3 雷洁;莫育俊;张鹏翔;屠安;;罗丹明6 G的表面增强拉曼散射[A];全国第三届光散射学术会议论文摘要[C];1985年

4 黎俊波;潘志权;;新型罗丹明B衍生物增色铜离子检测性能研究[A];2010中西部地区无机化学化工学术研讨会论文集[C];2010年

5 罗薇楠;尤宏;姚杰;蔡伟民;;三相内循环流化床反应器光催化降解罗丹明B的研究[A];2004年全国太阳能光化学与光催化学术会议论文集[C];2004年

6 孙杰;陈昭;戴迎宾;邓克俭;侯浩波;;可见光诱导氯代含硫四氮杂卟啉铁活化氧降解罗丹明B[A];第三届全国环境化学学术大会论文集[C];2005年

7 徐玉荣;宋桂兰;黄民生;;罗丹明B钙黄绿素荧光共振能量转移测定痕量锑的研究[A];上海市化学化工学会2011年度学术年会论文集[C];2011年

8 林佳丽;祖莉莉;;罗丹明染料-孔雀石绿的荧光共振能量转移研究[A];第十六届全国分子光谱学学术会议论文集[C];2010年

9 郁美娟;张海凤;赖奕坚;孟庆华;张万斌;;新型罗丹明类荧光标记探针的研究(Ⅱ)——罗丹明B-N-羟基琥珀酰亚胺酯的合成与标记应用[A];第九届全国染料与染色学术研讨会暨信息发布会论文集[C];2004年

10 李园园;陆燕;何松;曾宪顺;;基于罗丹明6G的金属离子荧光传感器[A];大环化学和超分子化学的新发展——当前学科交叉的一个重要桥梁——中国化学会全国第十五届大环化学暨第七届超分子化学学术讨论会论文摘要集[C];2010年

相关重要报纸文章 前2条

1 郝凤桐 首都医科大学附属北京朝阳医院职业病与中毒医学科主任医师;罗丹明 B:染色花椒的元凶[N];大众科技报;2011年

2 本报记者 王薇;全面促进我国辣椒提取行业跨越式发展[N];中国食品报;2012年

相关博士学位论文 前10条

1 颜范勇;罗丹明类衍生物的合成及表征[D];天津大学;2007年

2 张丽珠;罗丹明染料的合成及作为离子探针的应用研究[D];大连理工大学;2008年

3 倪静凯;新型罗丹明探针的合成及其对汞离子和半胱氨酸分子传感性能的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2015年

4 刘清浩;罗丹明、荧光素、尼罗红及尼罗兰衍生物的合成及应用[D];天津大学;2009年

5 刘云龙;罗丹明荧光探针的设计、合成及光谱研究[D];山西大学;2012年

6 王琦;基于萘酐及罗丹明B的分子自组装研究[D];复旦大学;2011年

7 付梅艳;萘酰亚胺和罗丹明类新功能性荧光染料的研究[D];大连理工大学;2009年

8 陈颂;罗丹明荧光染料的TICT作用机制及荧光探针的应用研究[D];中南大学;2013年

9 田茂忠;BODIPY和罗丹明类阳离子荧光探针的研究[D];大连理工大学;2008年

10 张乐;基于罗丹明和萘酰亚胺的光化学传感材料的制备及其性能研究[D];吉林大学;2015年



本文编号:2250829

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/2250829.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户2e574***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com