三苯胺基衍生物化學(xué)熒光探針的合成、構(gòu)效關(guān)系及生物學(xué)應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2020-02-08 12:08
【摘要】:三苯胺是以氮原子為中心,具有星型結(jié)構(gòu)的化合物。因其具有獨(dú)特的自由基性質(zhì),較大的空間位阻,超共扼電子效應(yīng)以及較高的空穴遷移率,被廣泛應(yīng)用于光電材料和空穴傳輸材料。在三苯胺結(jié)構(gòu)單元中,與氮原子相連的三個(gè)苯環(huán)具有較高的活性、結(jié)構(gòu)多樣性和易裁剪修飾的特性,因此可以通過(guò)在苯環(huán)上適當(dāng)?shù)奈恢猛饨硬煌幕鶊F(tuán),得到一系列具有特定功能的三苯胺類(lèi)發(fā)光材料。本論文在全面調(diào)研三苯胺衍熒光探針的基礎(chǔ)上,以三苯胺為母體通過(guò)Vilsmeier-Haack反應(yīng)合成了三苯胺甲;a(chǎn)物,利用多步反應(yīng)獲取了系列中間體化合物,最后通過(guò)Witting反應(yīng)制備了一系列新型的三苯胺基希夫堿化合物,對(duì)其離子識(shí)別性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,并結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了生物學(xué)應(yīng)用探索。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:1、以三苯胺基為給體中心,一邊通過(guò)縮合反應(yīng)引入異佛爾酮紅光發(fā)射基團(tuán),另一邊直接連接含有多個(gè)配位原子的識(shí)別基團(tuán)二氨基馬來(lái)腈或硫代氨基硫脲,構(gòu)筑新型三苯胺基希夫堿熒光探針Lw和Lo。采用紫外和熒光光譜分析法對(duì)探針和金屬離子進(jìn)行了定性分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在乙腈溶液中,Lw和Lo同時(shí)對(duì)Cu2+表現(xiàn)出高選擇、高靈敏性的“關(guān)-開(kāi)”型熒光探針。我們意外地發(fā)現(xiàn)通過(guò)紫外光的照射,化合物L(fēng)o在四氫呋喃溶液和固體狀態(tài)下表現(xiàn)出基于不同機(jī)理的光致變色現(xiàn)象,而Lw卻沒(méi)有此現(xiàn)象。通過(guò)核磁共振譜、質(zhì)譜、紫外光譜、熒光光譜等手段發(fā)現(xiàn)在四氫呋喃溶液中,化合物L(fēng)o的硫代氨基硫脲基發(fā)生分子內(nèi)的加成反應(yīng),生成穩(wěn)定的五元咪唑環(huán);而在固體狀態(tài)下Lo發(fā)生了順?lè)串悩?gòu)化。2、以三苯胺基為給體中心,通過(guò)C=N及苯并乙烯橋連,引入二乙胺苯基、羥苯基等末端基團(tuán)合成三苯胺基希夫堿衍生物。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,我們無(wú)意中發(fā)現(xiàn)在鈀碳、水合肼作為還原劑下,硝基和苯并乙烯基同時(shí)被還原,意外的得到了非共軛的三苯胺基希夫堿衍生物L(fēng)1-L2。我們系統(tǒng)研究分子末端基團(tuán),給/吸電子能力和空間位阻改變對(duì)化合物離子識(shí)別性質(zhì)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,L1通過(guò)水解作用對(duì)A13+展現(xiàn)出有別于其他三價(jià)離子的熒光增強(qiáng)型識(shí)別,其中L1與Bi3+, Fe3+,Cr3+呈現(xiàn)出天藍(lán)色,而與Al3+則呈現(xiàn)出綠色。L2是在L1的水楊醛基上引入一個(gè)二乙氨基基團(tuán)得到的,而L2則是通過(guò)螯合作用對(duì)Zn2+有著很強(qiáng)的選擇性識(shí)別。我們利用紫外光譜、熒光光譜、質(zhì)譜及核磁共振譜分別對(duì)L1和L2不同的識(shí)別機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)地研究。對(duì)Zn2+的選擇性識(shí)別,L2被選作細(xì)胞內(nèi)和活體組織中鋅離子的探測(cè)器,這些體外,體內(nèi)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明探針L2可以檢測(cè)活細(xì)胞和活體組織中鋅離子的含量及其分布情況。3、以三苯胺基為給體中心,通過(guò)C=N及苯并乙烯橋連,引入羥苯基等末端基團(tuán)合成三苯胺基希夫堿衍生物L(fēng)W1,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中控制鈀碳、水合肼的量及反應(yīng)時(shí)間,可以將橋連基團(tuán)苯并乙烯基還原成苯并乙基,得到非共軛的三苯胺基希夫堿衍生物L(fēng)W2。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在甲醇溶劑中,結(jié)構(gòu)類(lèi)似的三苯胺基希夫堿熒光探針LW1和LW2均對(duì)鋁離子都表現(xiàn)出明顯的熒光增強(qiáng)性選擇性識(shí)別,但究其機(jī)理卻完全不同。帶有雙鍵的希夫堿探針LW1的識(shí)別機(jī)理是鋁離子的加入促進(jìn)其分解成胺基化合物,胺基化合物對(duì)鋁離子進(jìn)行特異性識(shí)別。而帶有單鍵的希夫堿LW2的識(shí)別機(jī)理卻是直接通過(guò)螯合作用來(lái)特異性識(shí)別鋁離子。
【學(xué)位授予單位】:安徽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:O657.3
【學(xué)位授予單位】:安徽大學(xué)
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本文編號(hào):2577505
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