离子识别与席夫碱化合物的顺反异构化研究

摘要

本论文涉及两个主题内容的研究：离子识别研究和C=N双键的顺反异构化研究。
　　 过渡金属离子广泛存在于自然界中，在环境和生物体内发挥着重要的作用。其中Zn2+离子分布于多种人体细胞和体液中，参与了很多生物学过程。因此，荧光法检测Zn2+离子，尤其是活体细胞和组织中的Zn2+离子的实时可视化的荧光检测是近年来化学家非常关注的热点课题之一。本文合成了对Zn2+离子具有特异性识别的荧光探针，并研究了活体细胞内Zn2+离子的识别与荧光成像。
　　 磷酸二氢根与醋酸根阴离子在许多化学和生物过程中扮演着至关重要的角色，此类阴离子的荧光探针也是层出不穷。某些具有独特立体化学构象的金属配合物能够提高识别阴离子的专一性，并有可能实现在强极性溶剂如纯水中进行阴离子识别。本文以锌配合物作为荧光受体分子应用于上述阴离子的识别，可以在基态下识别醋酸根离子，在激发态下识别磷酸二氢根离子，且有良好的抗干扰能力，并探讨了配合物对醋酸根离子的识别机理。
　　 本文对一种在固体状态下具有光致变色性质的水杨醛席夫碱进行了深入研究，应用X-射线单晶衍射等方法确定了化合物在非质子性溶剂中的变色机理为光致C=N双键的顺反异构化；并通过晶体结构的变化推测出化合物在固体状态下的变色机理为HT(hula-twist)机理的C=N双键的顺反异构化。同时，用圆二色光谱及晶体结构阐述了该化合物结晶过程中表现出的不同手性性质。
　　 此外，文中还得到了本课题组合成的一种水杨醛席夫碱类识别阴离子的主客体化合物的晶体结构，并对主体分子识别硫酸根离子的机理进行了说明。