萘酰亚胺希夫碱离子探针的合成及性质研究

发布时间：2017-11-09 05:00

  本文关键词：萘酰亚胺希夫碱离子探针的合成及性质研究

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【摘要】：过渡金属元素在生命体中参与了许多基本的生理过程,因而这些元素的检测对生命、环境、医学科学和工农业来说具有很重要的实用价值。荧光传感器由于其具有快的响应时间,高的选择性和灵敏度,逐渐发展成为一类高效的检测金属离子的手段。近年来,已经引起了越来越多的国内外科研工作者的研究兴趣。作为一类优异的荧光团,1,8-萘酰亚胺类衍生物具有强的吸收和发射峰、高的光稳定性,大的Stokes位移和量子产率,已经引起了广泛的关注。此外,希夫碱作为一类良好的识别基团,已被广泛用于离子识别领域。鉴于此,本论文以4-溴-1,8-萘酐为原料,设计合成了四个希夫碱化合物:水杨醛缩4-烯丙基胺-N-氨基-1,8-萘酰亚胺希夫碱(HL~1);5-甲基水杨醛缩4-烯丙基胺-N-氨基-1,8-萘酰亚胺希夫碱(HL~2);水杨醛缩N-烯丙基-4-乙二胺-1,8-萘酰亚胺希夫碱(HL~3);邻香兰素缩N-烯丙基-4-乙二胺-1,8-萘酰亚胺希夫碱(HL~4),并研究了其金属离子识别性质。本论文共分为四部分:第一部分:介绍了近年来最新的离子荧光探针研究进展。第二部分:设计合成了两个1,8-萘酰亚胺希夫碱铜(II)离子荧光探针:水杨醛缩4-烯丙基胺-N-氨基-1,8-萘酰亚胺希夫碱(HL~1);5-甲基水杨醛缩4-烯丙基胺-N-氨基-1,8-萘酰亚胺希夫碱(HL~2),并对其进行了表征。在DMF/Tris-HCl(v:v=1:1,pH=7.2)缓冲溶液中,HL~1和HL~2对识别Cu~(2+)显示出极高的选择性,当Cu~(2+)浓度在0.5-5μM时,HL~1和HL~2均能对Cu~(2+)进行定量的检测,对Cu~(2+)的检测下限分别为0.32μM和0.23μM,HL~1和HL~2与Cu~(2+)的结合常数分别为1.088×106 M-1和1.328×106 M-1。通过UV-vis滴定、荧光滴定和Job曲线实验表明HL~1和HL~2与Cu~(2+)的结合模式均是1:1型的。第三部分:以1,8-萘酰亚胺为荧光母体,设计合成了两个希夫碱汞(II)离子荧光探针:水杨醛缩N-烯丙基-4-乙二胺-1,8-萘酰亚胺希夫碱(HL~3);邻香兰素缩N-烯丙基-4-乙二胺-1,8-萘酰亚胺希夫碱(HL~4)。在DMF/Tris-HCl(v:v=1:1,pH=7.2)缓冲溶液中,HL~3和HL~4均能用来识别Hg~(2+),荧光强度增强,并发出强的绿荧光。不同的是,Cu~(2+)会对HL~3识别Hg~(2+)产生干扰,影响HL~3对Hg~(2+)的识别;而HL~4对识别Hg~(2+)显示出极高的选择性。当Hg~(2+)浓度在0.5-4μM时,HL~4对Hg~(2+)能进行定量的检测(ФHg+HL~4/ФHL~4=2.28),对Hg~(2+)的检测下限为0.18μM。HL~4与Hg~(2+)的结合常数为1.56×1012M-2,表明HL~4与Hg~(2+)有很强的结合力。通过荧光滴定和Job曲线实验表明HL~4与Hg~(2+)的结合模式是为2:1型的。第四部分:将配体HL~4(邻香兰素缩N-烯丙基-4-乙二胺-1,8-萘酰亚胺希夫碱)与醋酸铜反应,得到了一个新颖的铜(II)配合物CuL~4_2。通过元素分析、紫外、红外和X-ray单晶衍射对其进行了表征。结果表明配合物为单核化合物,空间构型为稍微扭曲的平面四边形。通过紫外滴定光谱、荧光滴定光谱和黏度实验研究了配体HL~4和配合物CuL~4_2与DNA的键合性质,实验结果表明HL~4和配合物CuL42与DNA的结合模式为插入模式且配合物CuL~4_2与DNA的键合能力较配体HL~4与DNA的键合能力强。此外,研究了配体HL~4和配合物CuL~4_2的抗自由基活性(抗羟基自由基和抗超氧自由基),实验结果表明配体HL~4和配合物CuL~4_2具有很强的抗自由基活性,IC50值比经典的抗自由基抑制剂VC和甘露醇小三个数量级,可以作为潜在的抗羟基自由基和抗超氧自由基抑制剂。
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O641.4;O657.3

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本文编号：1160364