新型罗丹明类金属离子荧光分子探针的合成及其性能研究

发布时间：2017-11-10 19:05

  本文关键词：新型罗丹明类金属离子荧光分子探针的合成及其性能研究

  更多相关文章： 荧光分子探针 罗丹明B 汞离子 铬离子

【摘要】：荧光分子探针的设计和合成已成当前分析化学的研究热点。荧光分析技术因其具有分析速度快、选择性好、操作简单、灵敏度高等优点,已被广泛地应用于化学化工、环境科学、材料化学和生物医学等领域。罗丹明衍生物是一类十分重要的荧光探针染料。它有以下方面的优良性能:大的刚性共轭结构,光稳定性好,荧光量子产率高,较长的发射波长,摩尔吸收系数大,成本低;因此,它是一类性能非常优良的荧光母体。本论文以罗丹明类化合物为荧光母体对其进行结构上的修饰,合成了两个基于罗丹明螺内酰胺“关-开”型机理的荧光分子探针,并分别应用于对Hg2+和Cr3+的检测。具体内容如下:1.设计并合成了荧光分子探针R1、R2,并通过质谱,核磁共振氢谱和碳谱对它们进行了结构确认及表征。2.设计合成了一个含有亲水羧基的罗丹明衍生物荧光分子探针R1用于100%水溶液中汞离子的测定。当探针溶液中加入一当量的汞离子时,荧光强度有42倍的增加。该探针可在3.0×10-7到1.0×10-5 M的范围内检测汞离子,检测限为9.7×10-8 M。而且该探针对汞离子检测还具有良好的选择性。实验结果也显示,探针R1对汞离子的检测在中性条件(pH 5.0-8.0)下基本不受pH的干扰且响应迅速(少于3分钟)。另外,汞离子诱导的罗丹明内酰胺开环的机理也通过NMR,MS以及DFT理论计算进行了验证。最后,该荧光探针被应用到水样中汞离子的检测以及活细胞成像,并取得了令人满意的结果。3.设计合成了另一个荧光分子探针R2用于对铬离子的检测。探针溶液加入Cr3+前,几乎没有荧光并且溶液无色。当加入Cr3+后,Cr3+与该探针R2发生络合,使得罗丹明B内酰胺结构开环,从而引起该分子探针R2有强烈的罗丹明特征荧光发射,溶液的颜色也由无色变成粉红色。实验结果表明:荧光分子探针R2对Cr3+的线性响应范围为5.0×10-7到2.0×10-5 M,检测限为1.7×10-7 M。在pH值为6.0到8.0的范围内,该探针R2对Cr3+的响应情况几乎不受pH的影响,并且该探针R2对Cr3+具有较好的选择性。此外,我们用DFT理论计算的方法对荧光分子探针R2对Cr3+的响应进行了初步的探讨,并将该探针应用到了实际水样和活细胞荧光成像中,也取得了令人满意的结果。
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.3
，

本文编号：1167932