【摘要】：芥子氣是一種散發(fā)有害氣體的液體毒劑,屬化學武器中的糜爛性毒劑。自第一次世界大戰(zhàn)至二戰(zhàn)期間,曾多次被大規(guī)模使用,造成大量人員傷亡。在我國發(fā)生過許多起侵華日軍遺留的芥子氣中毒事件。目前檢測芥子氣的方法主要有色-質(zhì)聯(lián)機法、紅外光譜法、色譜法等。這些傳統(tǒng)的檢測方法各有其優(yōu)點,但弊端也極其明顯,常會出現(xiàn)假陽性和誤報現(xiàn)象。一般情況下芥子氣中毒濃度較低,如何通過適宜的樣品預處理方法獲得可檢測的芥子氣標志物并選擇合適的檢測技術(shù)以提高方法的靈敏度,使之適用于實際中毒樣品的檢測研究具有非常重要的意義。熒光分析方法具有高靈敏度、高選擇性、無損傷的樣品制備、快速實時的原位檢測、多信號輸出模式等優(yōu)點,因此熒光探針被認為是檢測和研究傳感過程的重要工具之一,已被廣泛應用于生物活性分子、陰離子和陽離子及神經(jīng)毒劑的檢測和分析。本論文基于具有AIE性質(zhì)的四苯乙烯熒光生色團和具有聚集誘導釋放增強的“Rhodol-HBT”熒光染料設計合成了一系列熒光探針分子,并在空氣、溶液及土壤中實現(xiàn)了對芥子氣、類芥子氣等神經(jīng)毒劑的傳感應用研究。本論文的主要研究內(nèi)容如下:1.基于苯甲硫醇與分析物的反應,開發(fā)了用于檢測SM和SM模擬物(2-氯乙基乙基硫醚,CEES)的熒光探針。設計合成了非發(fā)射性巰基甲基苯基改性四苯乙烯(TPE)探針。在金屬離子存在的情況下,在水溶液中與CEES反應5分鐘后,由于三明治型絡合物的形成,該探針可發(fā)出強烈的熒光,可有效地限制TPE苯環(huán)的旋轉(zhuǎn)。此外,該程序?qū)Ψ治鑫锉憩F(xiàn)出高度的敏感性,可用于檢測土壤中的CEES。這些結(jié)果表明S4具有用于SM的AIE活性熒光探針的潛力。2.以氧雜蒽類Rhodol染料和具有ESIPT特性的HBT染料相結(jié)合,基于串聯(lián)的S-烷基化和脫硫反應,開發(fā)了在芥子氣存在下羅丹明-硫代酰胺衍生物的螺環(huán)開環(huán)的芥子氣的直觀和高熒光檢測方法。對其光物理性質(zhì)和單晶結(jié)構(gòu)的分析表明,這種化合物在聚集體中的熒光增強現(xiàn)象可以通過分子間旋轉(zhuǎn)和振動的限制以及由分子間存在于螺環(huán)的不同側(cè)的π-π堆積和氫鍵相互作用引起的ESIPT過程的協(xié)同效應來解釋。探針對SM,烷基溴,烷基碘等氧類似物的干擾不存在假陽性。故化學劑量計能成功地用于檢測溶液和氣相中的SM。此外,該程序?qū)Ψ治鑫锉憩F(xiàn)出高度的敏感性,可用于檢測土壤中的CEES。該試驗靈敏度足以在環(huán)境溫度下用肉眼在氣相中檢測到硫芥,表明其具有用“裸眼”現(xiàn)場檢測硫芥的潛在效用。
【圖文】：

而非輻射躍遷是以其他形式釋放能量，包括振動弛豫，內(nèi)當處于激發(fā)態(tài)的電子以振動弛豫和內(nèi)轉(zhuǎn)換的方式釋放部分能射躍遷形式釋放光子回到基態(tài) S0，就會發(fā)出熒光。當激發(fā)態(tài)發(fā)三重態(tài)（T1）再以輻射躍遷的形式釋放光子回到基態(tài) S0，，熒光釋放過程中一部能量以振動弛豫和內(nèi)轉(zhuǎn)換的方式消耗入射光的頻率，即熒光的發(fā)射波長一般比激發(fā)波長大。

光強度對激發(fā)光波長的關(guān)系曲線，即為激發(fā)光譜（許金鉤 2006）。.4 斯托克斯位移熒光物質(zhì)的最大熒光波長和最大吸收波長之間的差值用斯托克斯（Stokes）位其反應發(fā)射光與激發(fā)光之間的能量差值。Stokes 位移越大，發(fā)射光與激發(fā)光之差值越大，表示以非輻射躍遷損失的能量越大，反之，Stokes 位移越小，能量，表示以非輻射躍遷損失的能量越�。↙ackowicz 1983）。熒光探針的組成熒光探針的組成通常包含三個功能單元。如圖 1-2a 所示，分別為選擇性的與被合或進行特定化學作用的識別基團（Receptor）、將識別基團與被分析物相互作息以熒光信號向外傳輸?shù)臒晒鈭F（Fluorophore）和作為熒光基團和識別基團之臂的連接基團（Spacer）（Tang et al. 2015）。在實際設計探針分子時，也有部分不存在明顯的連接基團，也能實現(xiàn)信號的識別傳遞（圖 1-2b）。要設計出合理熒光探針分子，必須充分理解熒光探針組成及其各部分的功能和作用。下面我分子中的各個組成做簡要介紹。
【學位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：E929;O657.3

【參考文獻】

相關(guān)博士學位論文 前1條

1 彭夢姣;一系列新型有機功能小分子熒光探針的設計、合成及性質(zhì)研究[D];西北大學;2015年

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本文編號：2608193