本文關鍵詞：幾類花菁染料的制備及其光學性能，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在功能染料的制備和應用領域,由于功能染料優(yōu)異的光學性能,在線性光學和非線性光學方面得到了廣泛的研究。在線性光學方面,主要研究功能染料的紫外吸收和熒光發(fā)射性質,從而應用于生物探針、生物組織染色以及醫(yī)療診斷等領域。在非線性光學方面,主要研究功能染料的二階非線性光學性能和三階非線性光學性能,從而應用于非線性光學材料、光限幅、光學開關等領域。花菁染料作為最重要的一種功能染料,因其獨特的共軛骨架結構、結構的可設計性、吸收和發(fā)射波長的可調節(jié)性以及優(yōu)異的線性光學性能和非線性光學性能,而被廣泛應用于生物探針、生物組織染色、非線性光學材料等眾多領域,新型的花菁染料的設計與制備成為有機光電材料研究的重要基礎之一。熒光生物探針由于操作簡單、靈敏度高、對細胞和生物體損傷比較小,廣泛應用于生物分析領域。氫離子是最重要的帶電粒子之一,在活細胞和組織內的生物過程中起著極其重要的作用,例如,細胞的增殖和凋亡過程,多藥耐藥性,離子運輸,細胞內吞作用以及肌肉收縮等,開發(fā)出新型的p H探針是迫切需要的。DNA是儲存、復制和傳遞遺傳信息的主要物質基礎,RNA在蛋白質合成過程中起著重要作用。因此,了解體內DNA/RNA的組織和結構非常重要,使用有機小分子結合DNA/RNA的熒光染色技術是生物研究和醫(yī)療診斷所需要的,主要包括細胞內熒光成像和DNA/RNA定量檢測。非線性光學材料是光子技術的重要物質基礎,其中的三階非線性材料廣泛應用于各光學高新技術應用領域;本論文詳細介紹了幾類花菁染料的制備及其光學性能,分為四個部分,前三個部分主要研究了花菁染料的線性光學性能及其在生物檢測方面的應用,第四部分主要研究了花菁染料的非線性光學性能及其在三階非線性光學材料中的應用,具體內容如下:1.將吲哚鹽與苯酚基團通過雙鍵連接起來合成了兩個半菁染料5a-5b。在質子化和去質子化的過程中,探針5a的紫外吸收在455 nm和578 nm處發(fā)生了比色型響應,其發(fā)射光譜在594 nm和654 nm發(fā)生了比例型響應。同時,探針5a具有非常大的斯托克斯位移,酸性條件下為139 nm,堿性條件下為76 nm。苯酚鄰位如被拉電子基團溴取代則可以獲得更小的p Ka值的探針5b。由于探針5a低毒性的特點,它能用來監(jiān)測細胞內近中性p H的波動。2.一類末端氨基的半菁染料7a-7f被設計并合成,它們的最大發(fā)射峰都在近紅外區(qū)域,其中含有苯并噻唑基團的化合物7d具有最好的光熱穩(wěn)定性。所以,化合物7d被用來檢測商業(yè)化的DNA和RNA,熒光響應在575 nm到850 nm波長范圍內。此外,染料7d能夠選擇性地檢測活的He La,KB和V79細胞內的RNA。結果表明,染料7d可以作為一種近紅外熒光探針用于活細胞內核仁的染色。3.兩個含正電荷取代基鏈的半菁染料8a-8b被設計并合成,它們的最大發(fā)射峰都在近紅外區(qū)域。相對于探針7d,探針8a-8b與核酸作用后熒光增強的倍數更大,探針8a與DNA和RNA作用后,熒光分別增強16.4倍和13.2倍,探針8b則分別增強31.5倍和24.7倍。在細胞成像實驗中,探針8a能夠用于固定He La細胞的細胞核染色,而探針8b能夠用于固定He La細胞的細胞核仁以及細胞質的染色。此外,探針8a和8b都能用來區(qū)分活細胞和死細胞。4.兩個含有喹啉基團的對稱三甲川菁染料11a-11b被設計并合成。在532 nm的激光激發(fā)下,乙基鏈取代的三甲川菁染料11a表現出很強的反飽和吸收和非線性折射現象。它的衍生物——含有柔性長烷基鏈的染料11b被用來增加染料的成膜性能,因此,染料11b的薄膜表現出較好的三階非線性光學性能,具有較大的三階非線性吸收系數,在皮秒和納秒條件下,χI(3)和χ(3)分別為3.42×10-8 esu和3.23×10-9 esu。

  本文關鍵詞：幾類花菁染料的制備及其光學性能，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。