不同给电子基联吡啶衍生物及配合物的合成、光学性质及应用探索

摘要

随着现代信息化产业的高速发展，光功能材料起着越来越重要的作用，开发热稳定性和光学活性优良的光功能有机小分子及其配合物正引发越来越多的关注。双光子吸收截面大的有机光材料因其生物损伤小、组织穿透能力高、光漂白作用小等多方面优点，在双光子生物显影(2PFM)方面的应用吸引了越来越多的关注。构筑光功能配合物是优化有机分子光学性能的途径之一。联吡啶基的平面性好，能降低分子能级，优化分子荧光性质。同时，还是一类非常重要的多齿配体，对过渡金属具有良好的螯合能力和可设计性，适合用于有机/无机复合和功能化。在2PFM应用探索中，具有较大的双光子吸收截面、较高的荧光量子产率是开发2PFM探针的基本需求，鉴于生命体系中的水环境，所设计的2PFM探针还必须具有一定的水溶性，以提高其生物相容度。本文通过将联吡啶母体上引入不同取代基，设计与合成一系列光功能化合物，其中带有亲水性取代基的衍生物成功实现了生物显影。本文还将联吡啶的萘基衍生物与锌(Ⅱ)盐通过自组装得到了一系列配合物，并对其光学性质进行研究。具体内容如下:
　　1.在调研大量文献的基础上，对提高有机染料亲水性的途径进行了综述，提出本文的设计思想。
　　2.合成了一系列联吡啶基配体(Dyes1-4)。运用红外光谱、质谱、核磁共振谱及元素分析等现代化技术表征了结构，研究了其线性、非线性光学性质，并进行了双光子生物显影的应用探索。
　　3.将配体Dye1与Zn(Ⅱ)盐进行自组装得到一系类配合物。其中可用于单晶解析的配合物用X-射线单晶衍射进行了结构表征，探讨弱作用对超分子结构的影响。

目录

声明

摘要

符号说明

第一章 绪论

1．1 有机2PA荧光团的光物理性质

1．1．1 双光子吸收截面(δ)

1．1．2 双光子荧光量子产率(Φ)

1．1．3 激发与发射波长

1．2 疏水性荧光探针

1．2．1 直接用DMSO／H2O的混合溶液

1．2．2 胶束封装

1．2．3 硅纳米颗粒封装

1．2．4 聚合纳米颗粒

1．3 亲水性荧光探针

1．3．1 引入聚乙二醇(PEG)

1．3．2 引入羧酸或磺酸

1．3．3 形成阳离子铵盐

1．3．4 水溶性枝状大分子

1．4 特殊的荧光染料探针

1．4．1 “常亮”荧光探针

1．4．2 响应双光子荧光探针

1．5 本文设计思想

1．5．1 联吡啶双光子荧光材料

1．5．2 含亲水基的双光子荧光材料

1．5．3 本文设计思想

参考文献

第二章 具有不同供电子基团的类三联吡啶衍生物的合成、表征及光学性质研究

2．1 引言

2．2 合成与表征

2．2．1 试剂和仪器

2．2．2 中间体与目标配体的合成与表征

2．2．3 合成讨论

2．2．4 晶体数据的采集和结构解析

2．3 配体的线性光学性质

2．3．1 实验仪器及测试条件

2．3．2 紫外可见光谱和单光子荧光光谱

2．3．3 线性光学性质的影响因素

2．3．4 溶剂化显色效应

2．3．5 瞬态荧光光谱研究

2．4 双光子荧光

2．4．1 双光子测试条件

2．4．2 双光子吸收验证

2．4．3 双光子荧光光谱和溶剂化显色效应

2．4．4 双光子吸收截面(δ)

2．5 光学材料应用探索---双光子生物显影

2．5．1 配体的细胞毒性测试

2．5．2 配体的生物显影

2．6 本章总结

参考文献

第三章 萘修饰的类三联吡啶衍生物的锌配合物的合成、结构及性质研究

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 试剂和药品

3．2．2 实验仪器和方法

3．2．3 锌配合物的合成与表征

3．3 锌配合物的晶体结构

3．3．1 配合物ZnLCl2·CH2Cl2(1)的晶体结构

3．3．2 配合物ZnLI2(3)的晶体结构

3．3．3 配合物的晶体数据

3．4 锌配合物的线性光学性质

3．5 本章总结

参考文献

第四章 全文总结与展望

4．1 全文总结

4．2 展望

硕士期间发表的论文

致谢