本文關(guān)鍵詞：新型羅丹明類金屬離子熒光分子探針的合成及其性能研究

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【摘要】：熒光分子探針的設(shè)計和合成已成當(dāng)前分析化學(xué)的研究熱點。熒光分析技術(shù)因其具有分析速度快、選擇性好、操作簡單、靈敏度高等優(yōu)點,已被廣泛地應(yīng)用于化學(xué)化工、環(huán)境科學(xué)、材料化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。羅丹明衍生物是一類十分重要的熒光探針染料。它有以下方面的優(yōu)良性能:大的剛性共軛結(jié)構(gòu),光穩(wěn)定性好,熒光量子產(chǎn)率高,較長的發(fā)射波長,摩爾吸收系數(shù)大,成本低;因此,它是一類性能非常優(yōu)良的熒光母體。本論文以羅丹明類化合物為熒光母體對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的修飾,合成了兩個基于羅丹明螺內(nèi)酰胺“關(guān)-開”型機(jī)理的熒光分子探針,并分別應(yīng)用于對Hg2+和Cr3+的檢測。具體內(nèi)容如下:1.設(shè)計并合成了熒光分子探針R1、R2,并通過質(zhì)譜,核磁共振氫譜和碳譜對它們進(jìn)行了結(jié)構(gòu)確認(rèn)及表征。2.設(shè)計合成了一個含有親水羧基的羅丹明衍生物熒光分子探針R1用于100%水溶液中汞離子的測定。當(dāng)探針溶液中加入一當(dāng)量的汞離子時,熒光強(qiáng)度有42倍的增加。該探針可在3.0×10-7到1.0×10-5 M的范圍內(nèi)檢測汞離子,檢測限為9.7×10-8 M。而且該探針對汞離子檢測還具有良好的選擇性。實驗結(jié)果也顯示,探針R1對汞離子的檢測在中性條件(pH 5.0-8.0)下基本不受pH的干擾且響應(yīng)迅速(少于3分鐘)。另外,汞離子誘導(dǎo)的羅丹明內(nèi)酰胺開環(huán)的機(jī)理也通過NMR,MS以及DFT理論計算進(jìn)行了驗證。最后,該熒光探針被應(yīng)用到水樣中汞離子的檢測以及活細(xì)胞成像,并取得了令人滿意的結(jié)果。3.設(shè)計合成了另一個熒光分子探針R2用于對鉻離子的檢測。探針溶液加入Cr3+前,幾乎沒有熒光并且溶液無色。當(dāng)加入Cr3+后,Cr3+與該探針R2發(fā)生絡(luò)合,使得羅丹明B內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)開環(huán),從而引起該分子探針R2有強(qiáng)烈的羅丹明特征熒光發(fā)射,溶液的顏色也由無色變成粉紅色。實驗結(jié)果表明:熒光分子探針R2對Cr3+的線性響應(yīng)范圍為5.0×10-7到2.0×10-5 M,檢測限為1.7×10-7 M。在pH值為6.0到8.0的范圍內(nèi),該探針R2對Cr3+的響應(yīng)情況幾乎不受pH的影響,并且該探針R2對Cr3+具有較好的選擇性。此外,我們用DFT理論計算的方法對熒光分子探針R2對Cr3+的響應(yīng)進(jìn)行了初步的探討,并將該探針應(yīng)用到了實際水樣和活細(xì)胞熒光成像中,也取得了令人滿意的結(jié)果。
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O657.3
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本文編號：1167932