發(fā)布時間：2018-10-10 17:38

【摘要】：熒光材料由于在光電器件、環(huán)境傳感器、生物科學等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值,近年來引起了科學家們的廣泛關(guān)注。但是許多傳統(tǒng)的熒光物質(zhì)都具有聚集誘導熒光淬滅(ACQ)效應(yīng),限制了熒光物質(zhì)在固體或聚集狀態(tài)的應(yīng)用。2001年,唐本忠教授課題組提出了聚集誘導發(fā)光(AIE)現(xiàn)象,即熒光物質(zhì)在稀溶液中沒有熒光或熒光微弱,而在聚集或固體狀態(tài)則呈現(xiàn)很強的熒光。AIE現(xiàn)象的提出進一步拓寬了有機熒光化合物在固體或聚集狀態(tài)的應(yīng)用。聯(lián)二萘酚(BINOL)作為一類被廣泛應(yīng)用的手性發(fā)色團,由于其結(jié)構(gòu)多樣性和優(yōu)良的發(fā)光性能,在熒光分子檢測領(lǐng)域體現(xiàn)出了極大的優(yōu)越性。但是BINOL本身是一個ACQ分子,限制了其作為手性熒光材料的應(yīng)用范圍。近年來,科學家們?yōu)榱烁淖傿INOL的ACQ性質(zhì),通過將典型的AIE單元TPE基團引入BINOL分子中獲得了手性AIE分子。但是從BINOL分子本身出發(fā),采用一種簡單且有效的方法構(gòu)建手性AIE分子仍是一個挑戰(zhàn)。金屬離子對生物體的生理功能和新陳代謝的調(diào)節(jié)起著非常重要的作用。銅是生物體內(nèi)含量第三的重金屬元素,參與多種酶的催化反應(yīng),但當生物體內(nèi)的銅離子水平超過一定含量,則會導致一系列的疾病,如阿茲海默癥、威爾遜氏癥、帕金森綜合癥等。因此對銅離子水平的監(jiān)測近年來越來越受到研究者的重視。為了克服BINOL的ACQ效應(yīng),合成基于BINOL骨架的聚集誘導發(fā)光分子,并將其用于離子檢測。本論文開展了以下工作：(1)本論文以手性BINOL為骨架,以二氰基亞甲基為電子受體,通過簡單的縮合反應(yīng)得到一系列具有AIE特性的BINOL衍生物,同時該類化合物顯示出反常的聚集誘導CD信號淬滅現(xiàn)象。通過核磁、質(zhì)譜、熒光等對中間體和目標產(chǎn)物進行了表征。本文提供了一種簡單有效的構(gòu)筑手性AIE分子的方法,并為基于BINOL的手性傳感器的構(gòu)筑提供了新途徑。(2)本論文以BINOL為骨架,合成了一種新型的銅離子熒光化學傳感器(BINOP-CN),它對銅離子的檢測不受其它金屬離子的干擾。另外,化合物BINOP-CN與銅離子的單晶結(jié)構(gòu)表明了配合物的形成：通過掃描電鏡發(fā)現(xiàn)化合物BINOP-CN在聚集態(tài)形成納米多面體顆粒,而銅離子的加入,誘導體系自組裝成枝狀結(jié)構(gòu)。
[Abstract]:Fluorescent materials have attracted wide attention of scientists in recent years because of their important application value in the fields of optoelectronic devices, environmental sensors, biosciences and so on. However, many traditional fluorescent substances have the effect of agglomeration induced fluorescence quenching of (ACQ), which limits the application of fluorescent substances in solid or aggregate state. In 2001, Professor Tang Benzhong's research group proposed the phenomenon of aggregation induced luminescence (AIE). There is no fluorescence or weak fluorescence in dilute solution, but strong fluorescence in aggregate or solid state. The introduction of AIE phenomenon further broadens the application of organic fluorescent compounds in solid or aggregate state. As a kind of chiral chromophore, binaphthol (BINOL) has shown great superiority in the field of fluorescent molecular detection because of its diversity in structure and excellent luminescence properties. However, BINOL itself is a ACQ molecule, limiting its application as a chiral fluorescent material. In recent years, in order to change the ACQ properties of BINOL, the chiral AIE molecules were obtained by introducing typical TPE groups of AIE units into BINOL molecules. However, it is still a challenge to construct chiral AIE molecules using a simple and effective method based on the BINOL molecule itself. Metal ions play an important role in the regulation of biological function and metabolism. Copper is the third most abundant heavy metal in organisms, which is involved in the catalytic reaction of many enzymes, but when the copper ion level exceeds a certain level, it can lead to a series of diseases such as Alzheimer's disease and Wilson's disease. Parkinson's syndrome, etc. Therefore, more and more attention has been paid to the monitoring of copper ion level in recent years. In order to overcome the ACQ effect of BINOL, the aggregation induced luminescent molecules based on BINOL skeleton were synthesized and used for ion detection. In this thesis, the following works were carried out: (1) A series of BINOL derivatives with AIE properties were obtained by simple condensation reaction with chiral BINOL as the skeleton and dicyanomethyl as the electron receptor. At the same time, the compounds showed abnormal agglomeration induced quenching of CD signals. The intermediates and target products were characterized by NMR, MS and fluorescence. This paper provides a simple and effective method for the construction of chiral AIE molecules, and provides a new way for the construction of chiral sensors based on BINOL. (2) in this thesis, BINOL is used as the skeleton. A novel copper ion fluorescent chemical sensor (BINOP-CN) was synthesized, and its detection of copper ion was not interfered with by other metal ions. In addition, the single crystal structure of compound BINOP-CN and copper ion indicates the formation of the complex. It is found by scanning electron microscope that the compound BINOP-CN forms nano-polyhedron particles in the aggregate state, and the addition of copper ion induces the self-assembly into dendritic structure.
【學位授予單位】：陜西師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O644.1

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本文編號：2262687