發(fā)布時間：2017-08-23 03:21

  本文關鍵詞：一類新型的席夫堿制備及其熒光性質(zhì)的研究

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【摘要】：隨著現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展和人們生活水平的顯著提高,生態(tài)環(huán)境和個人健康問題已經(jīng)成為人人們?nèi)找骊P注的話題。作為生命代謝過程中重要的物質(zhì)因素,陰離子、陽離子在整個生命周期中都扮演了重要角色,攝入過量或缺乏這些都會帶來不良的生理反應。如,過量的銅離子會損害人的肝膽功能,過量的鋁離子會導致記憶力下降而誘發(fā)老年癡呆等。因此,快速準確地檢測微量離子的方法,已經(jīng)成為了近年來科研工作者研究的重要課題。熒光探針法因具有靈敏度高、選擇性好、線性范圍寬、受外界條件的影響較小等優(yōu)點而備受研究者的關注。其中,席夫堿及其衍生物結(jié)構以其制備方法簡單、離子螯合或配合能力強、信號響應顯著和分子可設計性強等優(yōu)點在眾多熒光探針結(jié)構中脫穎而出。以此為基礎的席夫堿或其金屬配合物在醫(yī)藥、催化和分析等領域展現(xiàn)了重要的價值。本論文以水楊醛和苯胺衍生物為模板,制備一系列具有鄰位羥基結(jié)構的新型席夫堿結(jié)構:一方面,通過氮原子的孤對電子和酚氧負離子的協(xié)同作用增加螯合能力,實現(xiàn)對陰、陽離子的靈敏檢測;另一方面,通過激發(fā)態(tài)下的質(zhì)子轉(zhuǎn)移的熒光輻射(ESIPT)過程增加探針的結(jié)構的斯托克斯位移,實現(xiàn)熒光波長的有效紅移來拓展其在生物檢測領域的應用潛力。首先,采用Suzuki方法制備了4種新型的水楊醛衍生物(CN-SA,TPE-SA,TPA-SA,Cz-SA)。通過系統(tǒng)的光譜測試可以發(fā)現(xiàn),水楊醛結(jié)構同樣具有顯著的ESIPT態(tài)的熒光過程和聚集誘導發(fā)光的特性,利用氫鍵和配位等作用可以實現(xiàn)對部分陽離子的選擇性傳感。其次,選擇上述水楊醛和鄰苯二胺為底物制備了三種Salen型席夫堿探針(PDAS,CN-PDAS,TPA-PDAS)。通過對化合物的溶劑化效應、AIE性質(zhì)、pH效應、離子選擇及干擾實驗的研究發(fā)現(xiàn),通過調(diào)節(jié)水楊醛中酚羥基對位取代基團的吸推電子能力,能夠?qū)崿F(xiàn)對其光學性質(zhì)(ESIPT勢壘)的控制和離子螯合能力(空腔內(nèi)的電子云密度)的調(diào)節(jié),從而優(yōu)化出更加專一(高選擇性)的熒光探針結(jié)構。最后,選擇TPE-SA結(jié)構與二氨基馬來腈為原料制備了一類新型的深紅色熒光探針結(jié)構(TPE-DMNS),除了具備典型的ESIPT態(tài)熒光和AIE特性外,其在離子傳感方面也展現(xiàn)了一定優(yōu)勢;而且,該類探針能夠直接被細胞吞噬,在細胞質(zhì)處選擇性成像,可用于單光子和雙光子的熒光成像分析。通過系統(tǒng)的結(jié)構調(diào)節(jié),分別對新型水楊醛和席夫堿結(jié)構的ESIPT過程、AIE性質(zhì)及各種傳感效應等性質(zhì)進行了比較,并得到許多有價值的構—效關系信息及有應用潛力的探針結(jié)構。
【關鍵詞】：水楊醛 席夫堿 離子探針 ESIPT AIE
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O621.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 熒光傳感概述11-13
• 1.1.1 熒光傳感的研究歷史11-12
• 1.1.2 熒光傳感的優(yōu)缺點12
• 1.1.3 激發(fā)態(tài)內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)移12-13
• 1.2 影響席夫堿熒光光譜的因素13-16
• 1.2.1 化合物結(jié)構對熒光光譜的影響13-14
• 1.2.2 溶劑對熒光光譜的影響14
• 1.2.3 水含量對熒光光譜的影響14-15
• 1.2.4 pH對熒光光譜的影響15-16
• 1.2.5 濃度對熒光光譜的影響16
• 1.2.6 其他因素對熒光光譜的影響16
• 1.3 席夫堿的應用16-17
• 1.3.1 席夫堿在醫(yī)學方面的應用16-17
• 1.3.2 席夫堿在緩腐蝕方面的應用17
• 1.3.3 席夫堿在催化方面的應用17
• 1.3.4 席夫堿在分析化學方面的應用17
• 1.4 熒光探針對離子的檢測17-20
• 1.4.1 Cu~(2+)的危害及其熒光探針檢測法17-18
• 1.4.2 Al~(3+)的危害及其熒光探針檢測法18-19
• 1.4.3 SO_4~(2-)的危害及其熒光探針檢測法19-20
• 1.4.4 其他離子的熒光探針檢測法20
• 1.4.5 離子的其他檢測法20
• 1.5 本課題的研究內(nèi)容及創(chuàng)新性20-21
• 1.5.1 本課題的研究內(nèi)容20
• 1.5.2 本課題的創(chuàng)新性20-21
• 第2章 實驗藥品、儀器及分析方法21-24
• 2.1 實驗藥品21
• 2.2 實驗儀器21
• 2.3 溶液的配制方法21-22
• 2.3.1 母液的配制方法21-22
• 2.3.2 離子溶液的配制方法22
• 2.3.3 pH緩沖溶液的配制方法22
• 2.4 實驗方法22-23
• 2.4.1 化合物的合成方法22
• 2.4.2 化合物溶劑化效應的實驗方法22
• 2.4.3 化合物AIE性質(zhì)的實驗方法22
• 2.4.4 化合物pH效應的實驗方法22-23
• 2.4.5 離子對化合物熒光性質(zhì)影響的實驗方法23
• 2.4.6 干擾離子對化合物熒光性質(zhì)影響的實驗方法23
• 2.4.7 離子濃度和化合物熒光強度線性關系的實驗方法23
• 2.4.8 時間對化合物影響的實驗方法23
• 2.5 計算方法23-24
• 2.5.1 標準偏差的計算方法23
• 2.5.2 檢測限的計算方法23-24
• 第3章 水楊醛衍生物的制備及其熒光性質(zhì)的研究24-55
• 3.1 前言24
• 3.2 CN-SA的制備及其熒光性質(zhì)的研究24-32
• 3.2.1 CN-SA的合成表征24-25
• 3.2.2 CN-SA的溶劑化效應25-26
• 3.2.3 CN-SA的AIE效應26-27
• 3.2.4 CN-SA的pH效應27-28
• 3.2.5 金屬離子對CN-SA熒光性質(zhì)的影響28-30
• 3.2.6 陰離子對CN-SA熒光性質(zhì)的影響30-32
• 3.3 TPE-SA實驗部分32-39
• 3.3.1 TPE-SA的合成表征32-33
• 3.3.2 TPE-SA的溶劑化效應33
• 3.3.3 TPE-SA的AIE效應33-34
• 3.3.4 TPE-SA的pH效應34-35
• 3.3.5 陽離子對TPE-SA熒光性質(zhì)的影響35-37
• 3.3.6 陰離子對TPE-SA熒光性質(zhì)的影響37-39
• 3.4 Cz-SA實驗部分39-46
• 3.4.1 Cz-SA的合成表征39-40
• 3.4.2 Cz-SA的溶劑化效應40-41
• 3.4.3 Cz-SA的AIE效應41-42
• 3.4.4 Cz-SA的pH效應42-43
• 3.4.5 金屬離子對Cz-SA熒光性質(zhì)的影響43-45
• 3.4.6 陰離子對Cz-SA熒光性質(zhì)的影響45-46
• 3.5 TPA-SA實驗部分46-54
• 3.5.1 TPA-SA的合成表征47-48
• 3.5.2 TPA-SA的溶劑化效應48
• 3.5.3 TPA-SA的AIE效應48-49
• 3.5.4 TPA-SA的pH效應49-50
• 3.5.5 金屬離子對TPA-SA熒光性質(zhì)的影響50-52
• 3.5.6 陰離子對TPA-SA熒光性質(zhì)的影響52-54
• 3.6 本章小結(jié)54-55
• 第4章 Salen型席夫堿衍生物的制備及其熒光性質(zhì)的研究55-79
• 4.1 前言55
• 4.2 PDAS的制備及其熒光性質(zhì)的研究55-63
• 4.2.1 PDAS的合成表征55-56
• 4.2.2 PDAS的溶劑化效應56-57
• 4.2.3 PDAS的AIE效應57-58
• 4.2.4 PDAS的pH效應58-59
• 4.2.5 金屬離子對PDAS熒光性質(zhì)的影響59-62
• 4.2.6 陰離子對PDAS熒光性質(zhì)的影響62-63
• 4.3 CN-PDAS實驗部分63-70
• 4.3.1 CN-PDAS的合成表征63-64
• 4.3.2 CN-PDAS的溶劑化效應64-65
• 4.3.3 CN-PDAS的AIE效應65-66
• 4.3.4 CN-PDAS的pH效應66-67
• 4.3.5 金屬離子對CN-PDAS熒光性質(zhì)的影響67-69
• 4.3.6 陰離子對CN-PDAS熒光性質(zhì)的影響69-70
• 4.4 TPA-PDAS實驗部分70-78
• 4.4.1 TPA-PDAS的合成表征70-71
• 4.4.2 TPA-PDAS的溶劑化效應71-72
• 4.4.3 TPA-PDAS的AIE效應72-74
• 4.4.4 TPA-PDAS的pH效應74-75
• 4.4.5 陽離子對TPA-PDAS熒光性質(zhì)的影響75-76
• 4.4.6 陰離子對TPA-PDAS熒光性質(zhì)的影響76-78
• 4.5 本章小結(jié)78-79
• 第5章 新型馬來腈類Salen型席夫堿的制備及其熒光性質(zhì)79-90
• 5.1 前言79
• 5.2 TPE-DMNS的制備及其熒光性質(zhì)的研究79-89
• 5.2.1 TPE-DMNS的合成表征79-80
• 5.2.2 TPE-DMNS的溶劑化效應80-81
• 5.2.3 TPE-DNMS的AIE效應81-82
• 5.2.4 TPE-DMNS的pH效應82-83
• 5.2.5 金屬離子對TPE-DMNS熒光性質(zhì)的影響83-85
• 5.2.6 陰離子對TPE-DMNS熒光性質(zhì)的影響85-88
• 5.2.7 TPE-DMNS在活體成像中的應用88-89
• 5.3 本章小結(jié)89-90
• 第6章 結(jié)論90-91
• 參考文獻91-95
• 附錄A 化合物在紫外燈照射下的照片95-98
• 在學研究成果98-99
• 致謝99

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