基于氧杂蒽分子探针的设计合成与应用研究

发布时间：2020-07-24 20:14

【摘要】：荧光检测技术由于其操作简单、检测灵敏度高且对待检测物有很高的选择性,因此被广泛应用于食品、环境检测等领域。荧光检测技术以及细胞成像技术的发展使得荧光探针成为近年来比较热门的课题。荧光探针主要由荧光基团衍生而来,罗丹明、香豆素、荧光素等常见的荧光染料因其良好的光学性能以及生物性能,被广泛的作为分子探针的合成中。本论文以罗丹明B与荧光素两种荧光染料为主体,设计合成了四种新型的荧光探针F1、F2、R1、R2,分别可以检测Cu~(2+),Fe~(3+),Hg~(2+)以及ClO~-。具体内容如下:1.基于罗丹明酰肼,设计合成了一种新的化合物R1。通过紫外光谱法探究了化合物R1对与Cu~(2+)的识别能力,并推测了化合物R1与Cu~(2+)的识别机理。结果显示,化合物R1在10%的乙醇水溶液中对Cu~(2+)有很高的选择性,并且用肉眼可以直接观察到。2.基于罗丹明酰胺,合成了一种新的化合物R2。通过荧光光谱的变化探究了化合物R2识别Fe~(3+)的识别性能,并探究了化合物R2与Fe~(3+)的作用机理。结果显示,化合物R2在10%的乙醇水溶液中对Fe~(3+)有很高的选择性,并且化合物R2可以在活体细胞中检测Fe~(3+)。3.以荧光素为母体,合成了一个新的化合物F1。通过研究其光学性质,发现化合物F1在20%二甲亚砜水溶液中能够选择性识别Hg~(2+),并且化合物F1可以检测活体细胞中Hg~(2+)。4.基于荧光素酰肼,合成了一种新的化合物F2。通过荧光、紫外光谱探究了化合物F2与ClO~-的识别性能,结果显示,化合物F2在60%的二甲亚砜水溶液中表现出对ClO~-有很高的选择性,并且化合物F2在不同水样中均能有效的检测ClO~-。
【学位授予单位】：湖北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O657.3
【图文】：

荧光基团,罗丹明,荧光探针

其操作简单、快速、灵敏度高、精密度和准确度好，并且线形范，已成为近年来发展迅速的痕量分析方法[2]。随着细胞成像技术的技术更多的被用来检测的生命体中的某些有害物质[3-4]。子荧光探针是一种以荧光分析法为基础，利用有机小分子来识别某或离子。小分子荧光探针因其具有操作简便，灵敏度高，特异性本较低，样品用量少等优点已成为化学研究的重要方向[5]。的小分子荧光染料有：罗丹明（Rhodamine）类[6]、荧光素（Fluores豆素（Coumarin）类[8]、花青素类（Cyanine）[9]、氟化硼络合二吡 BODIPY）类[10]以及萘酰亚胺（Naphthalimide）类[11]（如图 1-1蒽类（罗丹明、荧光素类）因其摩尔消光系数高、荧光量子产率特点，被广泛的应用于分子探针中的荧光基团[12-13]。

荧光探针,基本结构,连接基团

图 1-2 荧光探针的基本结构Fig.1-2 Structure of fluorescent sensor应类型常见的一类荧光探针响应类型（如图 1-3配位作用，经由连接基团传递能量，致使体呈现的反式通常为荧光的增强、猝灭，有：快速、灵敏、可逆。配位型探针常用Zn2+等[14-18]。

荧光探针,配位

图 1-2 荧光探针的基本结构Fig.1-2 Structure of fluorescent sensor1.2.2 荧光探针的响应类型配位型是最为常见的一类荧光探针响应类型（如图 1-3 所示），通过待测底物与识别基团发生配位作用，经由连接基团传递能量，致使荧光团的荧光发生改变[14]。这些改变具体呈现的反式通常为荧光的增强、猝灭，以及颜色的改变。这类荧光探针的优势有：快速、灵敏、可逆。配位型探针常用于识别金属离子例如Cu2+、Fe3+、Al3+、Zn2+等[14-18]。

【参考文献】