基于三苯胺和螺二芴結(jié)構(gòu)的有機(jī)雙光子功能材料的合成及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-13 21:39
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對(duì)自然奧秘的求知欲不斷增大,渴望對(duì)生命體系的了解,探索生命和化學(xué)領(lǐng)域的未知世界。熒光探針是一種靈敏度高、選擇性好、檢測(cè)方便、檢出限低的微量分析技術(shù),近年來(lái)成為科研人員爭(zhēng)相研究的熱點(diǎn)。有機(jī)雙光子熒光探針可以對(duì)細(xì)胞進(jìn)行無(wú)損傷,深層次,高分辨成像,可以實(shí)現(xiàn)暗場(chǎng)成像,避免熒光漂白。雙光子躍遷具有很強(qiáng)的選擇激發(fā)性,有利于對(duì)生物組織中一些特殊物質(zhì)進(jìn)行成像研究。螺二芴類化合物具有熒光量子產(chǎn)率高,摩爾吸光系數(shù)大,結(jié)構(gòu)易于修飾,具有多個(gè)反應(yīng)活性位點(diǎn)等優(yōu)點(diǎn),另一方面其三維立體結(jié)構(gòu)能有效避免化合物中發(fā)色團(tuán)的緊密堆積,有利于改善材料的溶解性能和熱穩(wěn)定性。故本課題設(shè)計(jì)以螺二胺為母體,通過在芴環(huán)上連接三苯胺基團(tuán)構(gòu)成雙光子吸收單元后,再對(duì)胺基進(jìn)行衍生化,以期得到性能優(yōu)良的有機(jī)雙光子功能材料。本文將主要通過以下幾個(gè)部分對(duì)論文工作進(jìn)行介紹:第一部分:以廉價(jià)易得的聯(lián)苯出發(fā)合成一種“上-下”不對(duì)稱型叔丁基螺二胺,通過對(duì)胺基的一系列衍生化,合成了五種化合物SPF-B、SPF-SPA、SPF-MLG、SPF-CN、SPF-CP,并對(duì)其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征。第二部分:對(duì)目標(biāo)化合物SPF-SPA進(jìn)行性能研究,發(fā)現(xiàn)其是一種高靈敏性“turn-on”型的Hg~(2+)、ClO-熒光探針,其檢測(cè)極限分別為3.05×10-8M和2.30×10-8M,且可以用于細(xì)胞成像。同時(shí)也是一種強(qiáng)酸性pH探針,經(jīng)計(jì)算得pKa=2.11。對(duì)SPF-SPA脫硫后化合物的雙光子吸收性能進(jìn)行了研究,得到其雙光子吸收截面為663GM,活性吸收截面為485GM。其雙光子吸收截面及活性截面較高,說明其具有比較好的雙光子吸收性能。第三部分:(1)分別對(duì)化合物SPF-B、SPF-MLG進(jìn)行了性能研究。對(duì)有機(jī)溶劑中含水量進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)SPF-B在四氫呋喃中對(duì)水的檢測(cè)極限為0.0056%,SPF-MLG在DMSO中對(duì)水的檢測(cè)極限為0.0153%,是兩種高靈敏度的水含量熒光探針。同時(shí)對(duì)SPF-MLG的pH檢測(cè)性能測(cè)試,得出SPF-MLG也可以作為一種良好的堿性熒光探針。(2)對(duì)化合物SPF-CN進(jìn)行了光譜性能的測(cè)試,經(jīng)研究得出其是一種探測(cè)有機(jī)溶劑中氫質(zhì)子的裸眼比色熒光傳感器,為探測(cè)溶劑中氫質(zhì)子的含量提供了一種新方法。(3)對(duì)化合物SPF-CP進(jìn)行了性能研究,發(fā)現(xiàn)在多種有機(jī)溶劑中,SPF-CP只有在二氯甲烷溶液中會(huì)隨著紫外光的照射而發(fā)生顏色的變化,且變化明顯,故可作為檢測(cè)二氯甲烷的裸眼比色傳感器。
【學(xué)位授予單位】:上海師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:O657.3
本文編號(hào):2174290
【學(xué)位授予單位】:上海師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:O657.3
文章目錄
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 螺二芴化合物簡(jiǎn)介
1.1.1 螺二芴化合物的結(jié)構(gòu)及優(yōu)點(diǎn)
1.1.2 螺二芴類化合物的分類
1.1.3 螺二芴類化合物應(yīng)用
1.2 三苯胺簡(jiǎn)介
1.3 雙光子吸收
1.3.1 雙光子吸收材料的簡(jiǎn)介
1.3.2 雙光子吸收材料的設(shè)計(jì)
1.3.3 雙光子吸收的原理及優(yōu)點(diǎn)
1.3.4 雙光子吸收的測(cè)量方法
1.4 熒光探針
1.4.1 熒光探針的概念
1.4.2 熒光探針的響應(yīng)機(jī)理
1.4.3 熒光量子產(chǎn)率計(jì)算
1.5 雙光子熒光探針
1.5.1 雙光子探針的分類
1.5.2 螺二芴類雙光子熒光探針的發(fā)展
1.6 有機(jī)溶劑中含水量檢測(cè)
1.7 設(shè)計(jì)思想
第二章 目標(biāo)化合物的合成與討論
2.1 實(shí)驗(yàn)儀器和試劑
2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2 目標(biāo)化合物的合成
2.2.1 2,7-二溴-2’,7’-二叔丁基-9,9’-螺二芴的合成(a5)
2.2.2 2-叔丁基7硝基-2’,7’-二溴螺二芴的合成(a6)
2.2.3 2-叔丁基7氨基-2’,7’-二溴螺二芴的合成(a7)
2.2.4 目標(biāo)化合物SPF-B的合成
2.2.5 目標(biāo)化合物SPF-SPA的合成
2.2.6 目標(biāo)化合物SPF-CN的合成
2.2.7 目標(biāo)化合物SPF-MLG的合成
2.2.8 目標(biāo)化合物SPF-CP的合成
2.3 有關(guān)合成的討論
2.4 本章小結(jié)
第三章 雙光子離子熒光探針性能的研究
3.1 SPF-SPA的光譜性能研究
3.2 SPF-SPA對(duì)Hg2+響應(yīng)的性能研究
3.2.1 不同金屬離子的篩選
3.2.2 其他金屬離子對(duì)Hg2+的干擾測(cè)試
3.2.3 SPF-SPA對(duì)Hg2+的響應(yīng)時(shí)間
3.2.4 SPF-SPA對(duì)不同濃度Hg2+的響應(yīng)測(cè)試
3.2.5 SPF-SPA對(duì)Hg2+響應(yīng)機(jī)理的研究
3.2.6 SPF-SPA對(duì)Hg2+的響應(yīng)與溶液pH的關(guān)系
3.2.7 Hg2+探針細(xì)胞成像
3.3 SPF-SPA對(duì)ClO-響應(yīng)的性能研究
3.3.1 不同陰離子的篩選
3.3.2 其他陰離子對(duì)ClO-的干擾測(cè)試
3.3.3 SPF-SPA對(duì)ClO-的響應(yīng)時(shí)間
3.3.4 SPF-SPA對(duì)不同濃度ClO-的響應(yīng)測(cè)試
3.3.5 SPF-SPA對(duì)ClO-響應(yīng)機(jī)理的研究
3.3.6 SPF-SPA對(duì)ClO-的響應(yīng)與溶液pH的關(guān)系
3.3.7 ClO-探針細(xì)胞成像
3.4 SPF-SPA的pH檢測(cè)性能研究
3.4.1 SPF-SPA的PH機(jī)理討論
3.5 雙光子吸收性能
3.6 本章小結(jié)
第四章 含水量及pH探針的研究
4.1 SPF-B的性能研究
4.1.1 SPF-B光譜性能的研究
4.1.2 SPF-B對(duì)THF中含水量檢測(cè)性能的研究
4.1.3 SPF-B對(duì)THF中含水量的檢測(cè)極限
4.1.4 SPF-B對(duì)DMSO中含水量檢測(cè)性能的研究
4.1.5 SPF-B的pH檢測(cè)性能研究
4.2 SPF-MLG的性能研究
4.2.1 SPF-MLG的光譜性能研究
4.2.2 SPF-MLG對(duì)DMSO中含水量檢測(cè)性能的研究
4.2.3 SPF-MLG對(duì)DMSO中含水量的檢測(cè)極限
4.2.4 SPF-MLG的pH檢測(cè)性能研究
4.2.5 SPF-MLG的pH檢測(cè)機(jī)理討論
4.3 SPF-CN的性能研究
4.3.1 SPF-CN的光譜性能研究
4.3.2 SPF-CN在有機(jī)溶劑中對(duì)氫質(zhì)子的檢測(cè)研究
4.3.3 SPF-CN的檢測(cè)機(jī)理討論
4.4 SPF-CP的性能研究
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)
附圖
參考文獻(xiàn)
碩士期間獲得的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前7條
1 張鳴語(yǔ);莊朱莉;馬曉東;蔡鑫佳;喬雨;朱琳甲;裘佳欣;唐智慧;肖海波;;一種用于有機(jī)溶劑中含水量檢測(cè)的甲基吡啶鹽[J];上海師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年06期
2 游紅軍;李穿江;張智勇;關(guān)金濤;未本美;戴志群;;新型螺芴類藍(lán)光材料的合成與性能[J];發(fā)光學(xué)報(bào);2011年11期
3 黃池寶;易道生;馮承浩;任安祥;孫世國(guó);;雙光子熒光探針[J];化學(xué)進(jìn)展;2010年12期
4 黃寶麗;張獻(xiàn);謝瑞興;;雙光子金屬離子熒光探針的研究進(jìn)展[J];山東輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年04期
5 劉常琳;王世杰;張?chǎng)?崔月芝;程貝君;李天鐸;;有機(jī)雙光子吸收材料研究及應(yīng)用進(jìn)展[J];化工新型材料;2009年08期
6 朱瑞,馮嘉春,黃維;螺雙芴在電致發(fā)光材料領(lǐng)域的應(yīng)用[J];化學(xué)通報(bào);2005年04期
7 楊洗,潘祖亭,馬勇;用羅丹明B作標(biāo)準(zhǔn)物測(cè)定二氯熒光素的熒光量子產(chǎn)率[J];分析科學(xué)學(xué)報(bào);2003年06期
本文編號(hào):2174290
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/huaxue/2174290.html
最近更新
教材專著