固体红光有机染料及汞离子荧光探针的合成与应用

摘要

本论文在固体红光有机染料和汞离子荧光探针分子方面进行了研究。
　　以吩噻嗪结构单元作为电子供体，通过N-丁基-3-醛基吩噻嗪分别与2-氰甲基苯并噻唑、2-氰甲基苯并噁唑、2-氰甲基苯并咪唑、邻羟基苯乙酮、丙二腈反应合成了五种固体红光有机染料，并用核磁共振、单晶衍射对其进行了结构表征。利用紫外吸收光谱、荧光发射光谱研究了该系列化合物在氯仿、乙腈-水体系以及固体状态下的光谱性能。研究结果表明，该系列化合物的吸收波长有两个峰，分别在340 nm和470 nm左右。该类化合物在氯仿中荧光较弱;在乙腈-水体系中，随着水含量的增加化合物表现显著的聚集诱导荧光现象;固体状态下，该类化合物表现出较强的红色荧光，发射波长在630 nm以上（红光），斯托克斯位移在160 nm以上。利用密度泛函理论计算分析和X-ray晶体衍射手段，探讨了该系列化合物的荧光性能与分子结构之间的关系。
　　利用汞离子催化乙烯醚基水解为羟基与邻位的α，β-不饱和腈烯环化形成异香豆素类荧光化合物的原理，以4-二乙胺基苯甲醛作为起始原料，设计合成了一种新型的荧光增强型汞离子荧光探针。研究了该荧光探针与汞离子反应的紫外和荧光性能，并在细胞中成功进行了对汞离子的检测。结果表明，该荧光探针具有较好的水溶性，对汞离子具有良好的选择性和高的灵敏度，检测限低可达到1μM，在pH为4-9范围内，加入汞离子后荧光都有所增强，因此在较宽的pH范围内可以对汞离子进行检测，适合于生物体中汞离子的检测。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 荧光的基本概念

1．1．1 荧光的定义及重要意义

1．1．2 荧光的相关参数

1．2 固体红光有机染料

1．2．1 固体红光有机染料的研究背景

1．2．2 固体红光有机染料的发展历史

1．2．3 聚集诱导发射(AIE)的机理

1．2．4 外界因素对物质光物理性质的影响

1．2．5 新型的聚集诱导发射(AIE)体系

1．2．6 固体红光有机染料的研究意义

1．3 荧光探针分子

1．3．1 荧光探针分子的定义

1．3．2 荧光分子探针的结构

1．3．3 汞离子荧光探针的研究意义

1．3．4 常见的汞离子荧光探针

第二章 吩噻嗪类衍生物的固体红光有机染料

2．1 固体红光有机染料的设计原理

2．2 合成路线

2．3 实验部分

2．3．1 实验仪器和试剂

2．3．2 化合物的合成及表征

2．4 结果与讨论

2．4．1 合成的PB固体红光有机染料

2．4．2 固体有机发光染料PB的光谱性质的测试

2．4．3 染料PB的密度泛函理论计算分析

2．4．4 染料PB-1的晶体性质分析

2．5 本章小结

第三章 基于异香豆素衍生物汞离子荧光探针

3．1 分子的设计

3．2 合成路线

3．3 实验部分

3．3．1 实验仪器和试剂

3．3．2 化合物的合成及表征

3．4 结果与讨论

3．4．1 探针光谱性质的测试

3．4．2 探针选择性的测试

3．4．3 pH值的影响

3．4．4 细胞成像

3．5 本章小结

结论

参考文献

附录

攻读学位期间主要的研究成果

致谢