Schiff堿,是指具有-C=O的化合物與含有-NH2的化合物在一定條件下反應(yīng)生成具有亞胺基團的一類化合物,因其具有-C=N-結(jié)構(gòu),易自由轉(zhuǎn)動因而經(jīng)常沒有熒光性質(zhì)或呈現(xiàn)出較弱的熒光性質(zhì)。其結(jié)構(gòu)中的N原子帶有一對孤對電子,提供了富電子環(huán)境。因為-C=N-的異構(gòu)化和N上具有的一對孤對電子,其可以參與金屬離子的配位,并在可見光范圍內(nèi)具有光穩(wěn)定性好,熒光性強,而廣受好評。并且Schiff堿類化合物在藥物研究,生物醫(yī)療,抗菌消毒等方面應(yīng)用廣泛。除此之外通過改變側(cè)鏈的連接基團會使其具有不同的光譜性質(zhì),引入羥基,甲氧基等可以提供孤對電子的基團使其可以和特定的金屬離子配位,從而能對特定的金屬離子有顏色或熒光響應(yīng)的變化,以達到識別特定金屬陽離子的目的。首先概述了Schiff堿類化合物作為探針應(yīng)用的發(fā)展情況,并利用實驗室現(xiàn)有的苯并吡喃-2-酮、4-甲基-7-羥基苯并吡喃-2-酮為原料,及水楊醛衍生物設(shè)計合成出四個可以用于識別金屬陽離子的熒光探針。由于合成的Schiff類化合物均含有可以提供孤對電子的官能團（羥基,甲氧基）,因此容易與特定的過渡金屬離子發(fā)生配位,從而導(dǎo)致熒光性質(zhì)上的改變,進一步研究各個探針對... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

018年HouShicong課題組設(shè)計的Pd2+探針

基于Schiff堿骨架的金屬陽離子熒光探針的合成及光譜性質(zhì)研究-4-的Pd2+，檢測限低至41.5nM。通過在HeLa細胞中Pd2+熒光成像實驗表明，該傳感器可以穿透細胞膜并有效檢測細胞內(nèi)的Pd2+。圖1.12018年HouShicong課題組設(shè)計的Pd2+探針如圖1.2,2019年，WangEnju課題組設(shè)計并合成了一種基于香豆素Schiff堿化合物的Cu2+“開啟”熒光探針[24]，用于在兩種不同的介質(zhì)中以不同的傳感機制識別Cu2+。在無水乙腈中，該探針對Cu2+的強烈熒光響應(yīng)主要歸因于螯合增強效應(yīng)CHEF，以及抑制了C=N的異構(gòu)化。此外，在防止由Cu2+誘導(dǎo)產(chǎn)生的熒光猝滅效應(yīng)中供體S原子的存在是不可或缺的。在乙腈水溶液中，該傳感器可以高度選擇性地感測Cu2+，這歸因于Cu2+促進的環(huán)化反應(yīng)產(chǎn)生了強熒光環(huán)化產(chǎn)物2所導(dǎo)致的。所提出的環(huán)化反應(yīng)猜想由2的單晶結(jié)構(gòu)證實。此外，該傳感器具有良好的細胞內(nèi)檢測Cu2+的優(yōu)異性能。圖1.22019年WangEnju課題組設(shè)計的Cu2+“開啟”熒光探針如圖1.3，2018年LiHua課題組報告了一個基于Schiff堿（SB）和其互補質(zhì)子化席夫堿（PSB）的部花青染料之間獨特的熒光OFF-ON轉(zhuǎn)換的硒醇開啟熒光探針[25]。通常硒醇的熒光開啟探針是通過其去除保護熒光團來實現(xiàn)的，但這種保護/去保護策略不易用于沒有共軛官能團（例如花青染料）的π電子系統(tǒng)。為了在這些染料中安裝這種開啟傳感機制，應(yīng)該采用新的策略。因而該課題組設(shè)計了此探針，是由部花青席夫堿熒光團和

蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文-5-2,4-二硝基苯磺酰胺部分組成，而特定的反應(yīng)可以除去在探針亞胺基團附近的吸電子取代基，作為識別位點其可與硒醇反應(yīng)，由于反應(yīng)前后電子性質(zhì)的變化，它將引起部花青希夫堿pKa位移，這進一步導(dǎo)致染料的光學(xué)性質(zhì)發(fā)生顯著變化。通過Sec選擇性去除強吸電子2,4-二硝基苯磺�；鶎崿F(xiàn)MC-Sec的熒光開啟響應(yīng)，從而導(dǎo)致探針的亞胺氮的pKa從6.40變?yōu)?.04。MC-Sec對Sec具有良好的選擇性和靈敏度，已通過熒光顯微鏡共聚焦應(yīng)用于活細胞中外源性和內(nèi)源性Sec的成像。通過采用這種簡單有效的pKa轉(zhuǎn)換策略，所提出的機制可用于開發(fā)針對其他靶分子的探針。圖1.32018年LiHua課題組開發(fā)的一個基于部花青染料的OFF-ON硒醇開啟熒光探針如圖1.4，2019年ZhangJinglai課題組設(shè)計合成了基于Schiff堿基的近紅外（NIR）Al3+熒光探針[26]，以擴展其在生物系統(tǒng)中的應(yīng)用。通過結(jié)合苯并喹啉單元和水楊醛酰基設(shè)計了兩種新的Schiff堿衍生物。并對先前的Al3+探針進行理論模擬。通過對新設(shè)計的分子采用合適的理論分析方法，進一步驗證了其結(jié)合方式的合理性。并且發(fā)現(xiàn)了新分子對Al3+具有很高的選擇性，它們相應(yīng)的Al3+配合物可以發(fā)射NIR熒光。認為它們有望成為潛在的NIRAl3+熒光探針。圖1.42019年ZhangJinglai課題組設(shè)計合成了一個近紅外（NIR）Al3+熒光探針

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于香豆素的鈷離子熒光探針的合成及性能[J]. 代永蓮,賈宏敏,李瑾,金佳一,胡文博,張新宇,朱珮珣.  遼寧科技大學(xué)學(xué)報. 2019(04)
[2]基于激發(fā)態(tài)分子內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)移（ESIPT）原理的反應(yīng)型熒光探針研究進展[J]. 王瑞祥,賴曉靜,邱觀音生,劉晉彪.  有機化學(xué). 2019(04)
[3]一種基于萘酰亞胺染料的鈷離子熒光探針的合成及性能[J]. 程瀟,高愛芹,陳煌煌,謝孔良,侯愛芹.  印染. 2018(23)
[4]聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料在生物成像、疾病診斷及治療的應(yīng)用[J]. 江美娟,郭子健,唐本忠.  科技導(dǎo)報. 2018(22)
[5]核酸熒光探針在單細胞成像中的應(yīng)用研究[J]. 賈永梅,婁筱叮,夏帆.  分析化學(xué). 2018(09)
[6]香豆素基Schiff堿類化合物的合成及抗氧化性能[J]. 豐翠,閔曼,謝蓉蓉,任建輝,陳琳.  應(yīng)用化學(xué). 2018(05)
[7]新型喹啉類Zn2+探針的合成及細胞成像研究[J]. 匡紅波,王忠龍,張燕,徐徐,谷文,王石發(fā).  精細化工. 2018(06)
[8]一種新型Co2+熒光探針的合成及其性能研究[J]. 田林,黃天姿,盛風(fēng)濤,劉冬妮,于浩,朱鳳娟,李同祥.  化學(xué)試劑. 2016(10)
[9]溶酶體熒光探針研究新進展[J]. 李美含,王宇童,劉廣建,呂海娟,邢國文.  有機化學(xué). 2017(02)
[10]線粒體熒光探針研究新進展[J]. 李楊潔,呂子奇,劉敏,邢國文.  有機化學(xué). 2016(05)

博士論文
[1]新型熒光探針設(shè)計及其在環(huán)境相關(guān)生物活性分子的成像分析研究[D]. 韓瀟玥.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院煙臺海岸帶研究所) 2018
[2]基于香豆素檢測硫醇的熒光生物傳感器研究[D]. 諶春陽.蘭州大學(xué) 2018
[3]羅丹明類比率型熒光探針構(gòu)建及生物傳感應(yīng)用[D]. 韓翔.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[4]新型有機熒光探針的設(shè)計合成和生物成像研究[D]. 張博.吉林大學(xué) 2017
[5]熒光探針的制備及生物成像應(yīng)用[D]. 王士國.北京化工大學(xué) 2016
[6]分子熒光探針的設(shè)計、合成以及對生物小分子的可視化檢測與成像[D]. 張瑞龍.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
[7]基于花菁骨架近紅外熒光探針的設(shè)計及成像應(yīng)用[D]. 張健健.蘭州大學(xué) 2016
[8]用于細胞分析的新型熒光探針的設(shè)計、合成及傳感性能研究[D]. 吳永祥.湖南大學(xué) 2015
[9]熒光探針性能改進新策略及其應(yīng)用研究[D]. 楊盛.湖南大學(xué) 2014
[10]基于ICT發(fā)光機理的有機熒光探針的設(shè)計、合成及應(yīng)用研究[D]. 李宏達.延邊大學(xué) 2014

碩士論文
[1]席夫堿型苯基氮雜冠醚光化學(xué)傳感器對金屬離子的識別及傳感性能研究[D]. 董廣翠.內(nèi)蒙古師范大學(xué) 2019
[2]鈷、亞鐵和亞硫酸鹽的生物發(fā)光檢測技術(shù)研究[D]. 馬林.山東大學(xué) 2018
[3]反應(yīng)型有機熒光探針的合成及傳感性能研究[D]. 王少單.吉林大學(xué) 2015
[4]有機小分子熒光探針的合成及性能研究[D]. 劉曉東.蘇州大學(xué) 2014
[5]新型偶氮類衍生物的合成及對陰離子識別性能的研究[D]. 顏農(nóng)平.蘭州交通大學(xué) 2013



本文編號：3022404