本文關(guān)鍵詞：萘酰亞胺希夫堿離子探針的合成及性質(zhì)研究

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【摘要】：過渡金屬元素在生命體中參與了許多基本的生理過程,因而這些元素的檢測對生命、環(huán)境、醫(yī)學(xué)科學(xué)和工農(nóng)業(yè)來說具有很重要的實用價值。熒光傳感器由于其具有快的響應(yīng)時間,高的選擇性和靈敏度,逐漸發(fā)展成為一類高效的檢測金屬離子的手段。近年來,已經(jīng)引起了越來越多的國內(nèi)外科研工作者的研究興趣。作為一類優(yōu)異的熒光團(tuán),1,8-萘酰亞胺類衍生物具有強(qiáng)的吸收和發(fā)射峰、高的光穩(wěn)定性,大的Stokes位移和量子產(chǎn)率,已經(jīng)引起了廣泛的關(guān)注。此外,希夫堿作為一類良好的識別基團(tuán),已被廣泛用于離子識別領(lǐng)域。鑒于此,本論文以4-溴-1,8-萘酐為原料,設(shè)計合成了四個希夫堿化合物:水楊醛縮4-烯丙基胺-N-氨基-1,8-萘酰亞胺希夫堿(HL~1);5-甲基水楊醛縮4-烯丙基胺-N-氨基-1,8-萘酰亞胺希夫堿(HL~2);水楊醛縮N-烯丙基-4-乙二胺-1,8-萘酰亞胺希夫堿(HL~3);鄰香蘭素縮N-烯丙基-4-乙二胺-1,8-萘酰亞胺希夫堿(HL~4),并研究了其金屬離子識別性質(zhì)。本論文共分為四部分:第一部分:介紹了近年來最新的離子熒光探針研究進(jìn)展。第二部分:設(shè)計合成了兩個1,8-萘酰亞胺希夫堿銅(II)離子熒光探針:水楊醛縮4-烯丙基胺-N-氨基-1,8-萘酰亞胺希夫堿(HL~1);5-甲基水楊醛縮4-烯丙基胺-N-氨基-1,8-萘酰亞胺希夫堿(HL~2),并對其進(jìn)行了表征。在DMF/Tris-HCl(v:v=1:1,pH=7.2)緩沖溶液中,HL~1和HL~2對識別Cu~(2+)顯示出極高的選擇性,當(dāng)Cu~(2+)濃度在0.5-5μM時,HL~1和HL~2均能對Cu~(2+)進(jìn)行定量的檢測,對Cu~(2+)的檢測下限分別為0.32μM和0.23μM,HL~1和HL~2與Cu~(2+)的結(jié)合常數(shù)分別為1.088×106 M-1和1.328×106 M-1。通過UV-vis滴定、熒光滴定和Job曲線實驗表明HL~1和HL~2與Cu~(2+)的結(jié)合模式均是1:1型的。第三部分:以1,8-萘酰亞胺為熒光母體,設(shè)計合成了兩個希夫堿汞(II)離子熒光探針:水楊醛縮N-烯丙基-4-乙二胺-1,8-萘酰亞胺希夫堿(HL~3);鄰香蘭素縮N-烯丙基-4-乙二胺-1,8-萘酰亞胺希夫堿(HL~4)。在DMF/Tris-HCl(v:v=1:1,pH=7.2)緩沖溶液中,HL~3和HL~4均能用來識別Hg~(2+),熒光強(qiáng)度增強(qiáng),并發(fā)出強(qiáng)的綠熒光。不同的是,Cu~(2+)會對HL~3識別Hg~(2+)產(chǎn)生干擾,影響HL~3對Hg~(2+)的識別;而HL~4對識別Hg~(2+)顯示出極高的選擇性。當(dāng)Hg~(2+)濃度在0.5-4μM時,HL~4對Hg~(2+)能進(jìn)行定量的檢測(ФHg+HL~4/ФHL~4=2.28),對Hg~(2+)的檢測下限為0.18μM。HL~4與Hg~(2+)的結(jié)合常數(shù)為1.56×1012M-2,表明HL~4與Hg~(2+)有很強(qiáng)的結(jié)合力。通過熒光滴定和Job曲線實驗表明HL~4與Hg~(2+)的結(jié)合模式是為2:1型的。第四部分:將配體HL~4(鄰香蘭素縮N-烯丙基-4-乙二胺-1,8-萘酰亞胺希夫堿)與醋酸銅反應(yīng),得到了一個新穎的銅(II)配合物CuL~4_2。通過元素分析、紫外、紅外和X-ray單晶衍射對其進(jìn)行了表征。結(jié)果表明配合物為單核化合物,空間構(gòu)型為稍微扭曲的平面四邊形。通過紫外滴定光譜、熒光滴定光譜和黏度實驗研究了配體HL~4和配合物CuL~4_2與DNA的鍵合性質(zhì),實驗結(jié)果表明HL~4和配合物CuL42與DNA的結(jié)合模式為插入模式且配合物CuL~4_2與DNA的鍵合能力較配體HL~4與DNA的鍵合能力強(qiáng)。此外,研究了配體HL~4和配合物CuL~4_2的抗自由基活性(抗羥基自由基和抗超氧自由基),實驗結(jié)果表明配體HL~4和配合物CuL~4_2具有很強(qiáng)的抗自由基活性,IC50值比經(jīng)典的抗自由基抑制劑VC和甘露醇小三個數(shù)量級,可以作為潛在的抗羥基自由基和抗超氧自由基抑制劑。
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O641.4;O657.3

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本文編號：1160364