基于三聚噻吩和吩噻嗪衍生物熒光探針的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-22 18:33
工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中如果不注重環(huán)境保護(hù)可能會(huì)導(dǎo)致一些離子排放到環(huán)境中,經(jīng)過(guò)食物鏈的積累會(huì)在人體內(nèi)富集,對(duì)人類健康造成威脅。熒光檢測(cè)法因?yàn)樗牟僮骱?jiǎn)便、設(shè)備便宜等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。在本論文中依據(jù)吩噻嗪與三聚噻吩兩類熒光團(tuán)總共設(shè)計(jì)并合成了四種熒光探針,這些探針具有選擇性好、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)異性能,最后研究了一些實(shí)際應(yīng)用。具體工作如下:(1)以吩噻嗪為熒光基團(tuán),合成了一種可以檢測(cè)Hg2+的熒光探針PPM。在(DMSO/H2O=1:3,V/V)溶劑中,該化合物基于ICT的機(jī)制顯現(xiàn)出了對(duì)Hg2+的高選擇性、高靈敏度(檢測(cè)限為12.5 n M)、較強(qiáng)的抗干擾性和很快的響應(yīng)時(shí)間(1分鐘內(nèi)完成檢測(cè))。滴入Hg2+后,455 nm波長(zhǎng)的藍(lán)色熒光減小,而528 nm波長(zhǎng)的綠色熒光加強(qiáng),表現(xiàn)出比率型的開(kāi)啟響應(yīng)。用PPM檢測(cè)海產(chǎn)品中的Hg2+,具有較好的準(zhǔn)確度和精密度。最后,PPM已成功用于活細(xì)胞中Hg2+的高度選擇性檢測(cè)和成像,以及基于濾紙/TLC硅膠板的肉眼比色測(cè)定。(2)以吩噻...
【文章來(lái)源】:齊魯工業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:94 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
化合物PP的傳感機(jī)理年,等人以異丙基喹啉為原料經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)路線最終合成探針
齊魯工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文3圖1-1化合物PP的傳感機(jī)理2019年,Paisuwan等人以異丙基喹啉為原料經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)路線最終合成探針6QOD。該探針在乙腈溶劑中對(duì)Fe3+有選擇性,在水中對(duì)Hg2+有選擇性,檢測(cè)限分別為0.22μM和1.01μM,在沒(méi)有離子加入時(shí),該探針因?yàn)楣庹T導(dǎo)的電子轉(zhuǎn)移作用沒(méi)有熒光,但是加入Fe3+或Hg2+后光誘導(dǎo)的電子轉(zhuǎn)移過(guò)程被抑制,溶液重新發(fā)出熒光[31]。圖1-2化合物6QOD的傳感機(jī)理1.3.2分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移機(jī)理分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移機(jī)理主要適用于D-π-A型的熒光探針,此類型的熒光探針一般有偶極矩較大等特點(diǎn)。通過(guò)光的照射下,偶極矩會(huì)增大,容易發(fā)生ICT過(guò)程。當(dāng)加入被識(shí)別的分子或離子后,跟識(shí)別基團(tuán)的相互作用將增強(qiáng)或減弱推-拉電子效應(yīng),熒光光譜隨之產(chǎn)生變化。在這個(gè)機(jī)理中,有一種特殊情況,稱為扭曲的分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移(TICT)。當(dāng)光照射時(shí),會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電荷轉(zhuǎn)移,如果探針結(jié)構(gòu)中的推電子部分與產(chǎn)生熒光部分通過(guò)可旋轉(zhuǎn)的單鍵相連,那可能會(huì)使它們繞單鍵進(jìn)行
第一章緒論4旋轉(zhuǎn),破壞原先的共軛系統(tǒng)。2019年,Shi等人合成如圖1-3中的化合物3,在乙腈與水體積比為5:1的溶劑中與其他的離子(Zn2+,Cd2+,Pb2+,Mn2+,Ba2+,Ag+,F(xiàn)e3+,Ni2+,Ba2+,Ca2+,Mg2+,K+,Na+)相比,對(duì)Hg2+和Cu2+具有選擇性,化合物3與Hg2+和Cu2+以1:2的化學(xué)計(jì)量比綁定,物質(zhì)3本身在602nm與690nm處熒光強(qiáng)度比值為0.027,滴加Cu2+后其熒光淬滅,加入Hg2+后在602nm與690nm處熒光強(qiáng)度的比值為1.74,檢測(cè)限分別為0.19μM和6.6nM綁定常數(shù)分別為8.4×109M2和2.8×1010M2,由于兩種離子加入其中,使得物質(zhì)3ICT過(guò)程被打斷,顯示出不同于物質(zhì)本身的熒光,最后化合物3在活體細(xì)胞中對(duì)Hg2+和Cu2+進(jìn)行了檢測(cè)[32]。圖1-3化合物3的傳感機(jī)理2018年,He等人成功合成了一種新型的D-π-A型化合物BOPHY-PTZ,并被用作在乙腈與水體積比為399:1的環(huán)境中對(duì)Cu2+的高選擇性和靈敏的熒光探針。BOPHY-PTZ在乙腈中在530nm處顯示最大吸收帶,加入Cu2+后,吸收帶強(qiáng)度逐漸降低,同時(shí)出現(xiàn)了一個(gè)在465nm處的新吸收帶,吸收帶發(fā)生藍(lán)移約80nm。此外,由于測(cè)定溶液中的ICT效應(yīng),BOPHY-PTZ表現(xiàn)出微弱的熒光發(fā)射,在添加Cu2+離子后,熒光顯著增強(qiáng)。從PTZ到BOPHY的有效ICT過(guò)程導(dǎo)致了探針熒光的淬滅。但是,當(dāng)加入Cu2+離子將PTZ氧化時(shí),ICT過(guò)程被有效破壞,化合物發(fā)出強(qiáng)熒光。該測(cè)定方法顯示出了對(duì)Cu2+離子的高靈敏度和選擇性,檢測(cè)限為1.0nM,在分析和環(huán)境監(jiān)測(cè)相關(guān)應(yīng)用中顯示出定量測(cè)定Cu2+離子的良好潛力[33]。圖1-4化合物BOPHY-PTZ與Cu2+的傳感機(jī)理
本文編號(hào):3297676
【文章來(lái)源】:齊魯工業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:94 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
化合物PP的傳感機(jī)理年,等人以異丙基喹啉為原料經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)路線最終合成探針
齊魯工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文3圖1-1化合物PP的傳感機(jī)理2019年,Paisuwan等人以異丙基喹啉為原料經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)路線最終合成探針6QOD。該探針在乙腈溶劑中對(duì)Fe3+有選擇性,在水中對(duì)Hg2+有選擇性,檢測(cè)限分別為0.22μM和1.01μM,在沒(méi)有離子加入時(shí),該探針因?yàn)楣庹T導(dǎo)的電子轉(zhuǎn)移作用沒(méi)有熒光,但是加入Fe3+或Hg2+后光誘導(dǎo)的電子轉(zhuǎn)移過(guò)程被抑制,溶液重新發(fā)出熒光[31]。圖1-2化合物6QOD的傳感機(jī)理1.3.2分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移機(jī)理分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移機(jī)理主要適用于D-π-A型的熒光探針,此類型的熒光探針一般有偶極矩較大等特點(diǎn)。通過(guò)光的照射下,偶極矩會(huì)增大,容易發(fā)生ICT過(guò)程。當(dāng)加入被識(shí)別的分子或離子后,跟識(shí)別基團(tuán)的相互作用將增強(qiáng)或減弱推-拉電子效應(yīng),熒光光譜隨之產(chǎn)生變化。在這個(gè)機(jī)理中,有一種特殊情況,稱為扭曲的分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移(TICT)。當(dāng)光照射時(shí),會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電荷轉(zhuǎn)移,如果探針結(jié)構(gòu)中的推電子部分與產(chǎn)生熒光部分通過(guò)可旋轉(zhuǎn)的單鍵相連,那可能會(huì)使它們繞單鍵進(jìn)行
第一章緒論4旋轉(zhuǎn),破壞原先的共軛系統(tǒng)。2019年,Shi等人合成如圖1-3中的化合物3,在乙腈與水體積比為5:1的溶劑中與其他的離子(Zn2+,Cd2+,Pb2+,Mn2+,Ba2+,Ag+,F(xiàn)e3+,Ni2+,Ba2+,Ca2+,Mg2+,K+,Na+)相比,對(duì)Hg2+和Cu2+具有選擇性,化合物3與Hg2+和Cu2+以1:2的化學(xué)計(jì)量比綁定,物質(zhì)3本身在602nm與690nm處熒光強(qiáng)度比值為0.027,滴加Cu2+后其熒光淬滅,加入Hg2+后在602nm與690nm處熒光強(qiáng)度的比值為1.74,檢測(cè)限分別為0.19μM和6.6nM綁定常數(shù)分別為8.4×109M2和2.8×1010M2,由于兩種離子加入其中,使得物質(zhì)3ICT過(guò)程被打斷,顯示出不同于物質(zhì)本身的熒光,最后化合物3在活體細(xì)胞中對(duì)Hg2+和Cu2+進(jìn)行了檢測(cè)[32]。圖1-3化合物3的傳感機(jī)理2018年,He等人成功合成了一種新型的D-π-A型化合物BOPHY-PTZ,并被用作在乙腈與水體積比為399:1的環(huán)境中對(duì)Cu2+的高選擇性和靈敏的熒光探針。BOPHY-PTZ在乙腈中在530nm處顯示最大吸收帶,加入Cu2+后,吸收帶強(qiáng)度逐漸降低,同時(shí)出現(xiàn)了一個(gè)在465nm處的新吸收帶,吸收帶發(fā)生藍(lán)移約80nm。此外,由于測(cè)定溶液中的ICT效應(yīng),BOPHY-PTZ表現(xiàn)出微弱的熒光發(fā)射,在添加Cu2+離子后,熒光顯著增強(qiáng)。從PTZ到BOPHY的有效ICT過(guò)程導(dǎo)致了探針熒光的淬滅。但是,當(dāng)加入Cu2+離子將PTZ氧化時(shí),ICT過(guò)程被有效破壞,化合物發(fā)出強(qiáng)熒光。該測(cè)定方法顯示出了對(duì)Cu2+離子的高靈敏度和選擇性,檢測(cè)限為1.0nM,在分析和環(huán)境監(jiān)測(cè)相關(guān)應(yīng)用中顯示出定量測(cè)定Cu2+離子的良好潛力[33]。圖1-4化合物BOPHY-PTZ與Cu2+的傳感機(jī)理
本文編號(hào):3297676
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