含N-羟基琥珀酰亚胺酯的三枝BODIPY荧光染料的合成和氨解

发布时间：2020-06-14 02:59

【摘要】：氟硼二吡咯(BODIPY)类荧光化合物由于其在生物标记、DNA检测、环境检测等领域的应用,特别是在传感器和生物探针方面的应用,使其近些年的研究得到了迅速的发展。N-羟基琥珀酰亚胺活性酯应用于肿瘤诊断、抗原分离、免疫分析、亲和色谱等领域,本文通过设计并成功合成N-羟基琥珀酰亚胺活性酯(NHS活性酯),对其进行氨解,并得到羧酸衍生物,以探索NHS活性酯的应用。其中本文一共涉及合成了5个全新的BODIPY荧光染料,并且都未见文献报道。通过核磁、质谱、红外光谱等进行了表征分析。在实验过程中,本文探索并得出以下结论:1、三枝BODIPY苄基酯在钯碳催化条件下氢解,如果时间过长会使BODIPY荧光化合物发生断裂。2、三枝BODIPY荧光化合物其中一枝氯被甘氨酸甲酯取代的话,受到甘氨酸甲酯的影响,其核磁图中许多峰都会发生裂分,通过做变温核磁,升温后其中裂分的峰会归一。3、以DSC制备NHS活性酯时,当连有对氯酚时,用亲核性的DMAP做碱会使三枝BODIPY荧光化合物发生断裂。改用N,N-二异丙基乙胺可使反应顺利进行。4、通过含活性酯BODIPY荧光化合物与甘氨酸甲酯的氨解反应,验证了NHS活性酯的活性,以及其与氨基酸的反应。 【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ617.3

【图文】：

产生机理,荧光

图 1.1 荧光产生机理图荧光产生理论基础们发现荧光(Photoluminescence)的现象，最早是 16 世纪时，它又被人们称为“萤是光致发光[9]的冷发光现象。该物质自身的分子结构和所处的环境决定了物质的发出荧光。当用一定波长的紫外线或 X 射线照射某一种物质后，辐射出了出射收光能之后被激发，这种发射出的光比入射光波长要更长(常在可见光区)，就是，当照射的入射光被挡住时，则发光现象就会立马终止。室温下分子一般都处在基态的最低振动能级，当分子吸收能量后，就会发生跃迁态。当分子发生跃迁后，由于它的能量比较高，导致了它状态比较不稳定，所以激发态跃迁回相对稳定的基态，在这个过程中，能量会得到释放。在这一过程中态跃迁到激发态吸收的是光能，荧光和磷光就是它从激发态返回基态时伴随的能辐射。而由于激发态分子的不稳定性，当它返回基态时，就会释放多余的能量，态。其中辐射跃迁就会放出荧光[10,11]和磷光[12]等。 1.1 所示阐释了荧光的产生。一般，具有荧光特性的分子会吸收照射的光，它的发跳到激发态，如图 1.2，单重态的分子，在分子轨道中全部的电子自旋相反且成

激发三重态,激发单重态,基态

含双荧光核三枝 BODIPY 染料的合成与光物理性能21.2 荧光图 1.1 荧光产生机理图1.2.1 荧光产生理论基础人们发现荧光(Photoluminescence)的现象，最早是 16 世纪时，它又被人们称为“萤光”。它的本质是光致发光[9]的冷发光现象。该物质自身的分子结构和所处的环境决定了物质的分子是否能够发出荧光。当用一定波长的紫外线或 X 射线照射某一种物质后，辐射出了出射光，即物质吸收光能之后被激发，这种发射出的光比入射光波长要更长(常在可见光区)，就是所产生的荧光，当照射的入射光被挡住时，则发光现象就会立马终止。在室温下分子一般都处在基态的最低振动能级，，当分子吸收能量后，就会发生跃迁，然后到激发态。当分子发生跃迁后，由于它的能量比较高，导致了它状态比较不稳定，所以它很快就会从激发态跃迁回相对稳定的基态，在这个过程中，能量会得到释放。在这一过程中，若分子从基态跃迁到激发态吸收的是光能，荧光和磷光就是它从激发态返回基态时伴随的能量释放的电磁辐射。而由于激发态分子的不稳定性，当它返回基态时，就会释放多余的能量，从而返回到基态。其中辐射跃迁就会放出荧光[10,11]和磷光[12]等。图 1.1 所示阐释了荧光的产生。一般，具有荧光特性的分子会吸收照射的光，它的电子则会从激发跳到激发态，如图 1.2，单重态的分子，在分子轨道中全部的电子自旋相反且成对，当分子被激发后，如果它的自旋没有发生变化，这称之为激发单重态，反之，如果在它被激发后，电子的自旋不在自旋相反，则称之为激发三重态。电子发生跃迁时，一般时间都很短，所以比较容易发生。可是如实是从基态的单重态跳至激发三重态时，却不是很容易发生。处于单重激

【参考文献】