作為一類重要的生物活性物質(zhì),活性硫在參與細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的氧化還原平衡方面發(fā)揮了重要作用�；钚粤虻臐舛人脚c很多疾病有著千絲萬縷的聯(lián)系,了解它們的產(chǎn)生、分布以及參與的生理過程,具有非常重要的生物醫(yī)學(xué)價(jià)值。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)活性硫的定性和定量檢測(cè),人們發(fā)展了熒光生物成像技術(shù)。利用熒光化學(xué)傳感器操作簡(jiǎn)便、響應(yīng)快速、選擇性好、靈敏度高等優(yōu)勢(shì),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)活性硫的實(shí)時(shí)原位檢測(cè)。到目前為止,大量的研究工作都集中在實(shí)驗(yàn)上設(shè)計(jì)合成新的熒光化學(xué)傳感器,而傳感機(jī)理大部分是基于經(jīng)驗(yàn)或者通過實(shí)驗(yàn)方法推測(cè)出來的,其中有很多是錯(cuò)誤的,這很容易誤導(dǎo)設(shè)計(jì)開發(fā)新的性能優(yōu)異的熒光化學(xué)傳感器。因此,深入研究真正的傳感機(jī)理勢(shì)在必行,這不僅有助于闡明已有的熒光化學(xué)傳感器的傳感機(jī)理,更可以為新的熒光化學(xué)傳感器的設(shè)計(jì)合成提供指導(dǎo)與依據(jù)。作為對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的重要補(bǔ)充,量子化學(xué)計(jì)算可以深入探究熒光化學(xué)傳感器的相關(guān)光物理過程,并提供詳細(xì)的傳感機(jī)理。在本論文中,利用密度泛函理論(DFT)和含時(shí)密度泛函理論(TD-DFT)相結(jié)合的方法,我們研究了一系列檢測(cè)活性硫的熒光化學(xué)傳感器的激發(fā)態(tài)過程,揭示了它們的傳感機(jī)理。主要包括以下三部分研究工...

【文章頁數(shù)】：110 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 熒光化學(xué)傳感器(Fluorescent Chemosensor)簡(jiǎn)介
    1.2 電子激發(fā)態(tài)躍遷過程
        1.2.1 激發(fā)和失活過程
        1.2.2 Franck-Condon原理
        1.2.3 輻射躍遷
        1.2.4 無輻射躍遷
    1.3 熒光化學(xué)傳感器的響應(yīng)機(jī)理
        1.3.1 光致電子轉(zhuǎn)移(Photoinduced Electron Transfer,PET)
        1.3.2 分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移(Intramolecular Charge Transfer,ICT)
        1.3.3 激發(fā)態(tài)質(zhì)子轉(zhuǎn)移(Excited-State Proton Tranfer,ESPT)
        1.3.4 熒光共振能量轉(zhuǎn)移(Fluorescence Resonance Energy Transfer,FRET)
        1.3.5 激基締合物(Excimer)
        1.3.6 聚集誘導(dǎo)發(fā)光(Aggregation-Induced Emission,AIE)
    1.4 識(shí)別活性硫(Reactive Sulfur Species,RSS)的熒光化學(xué)傳感器
        1.4.1 檢測(cè)硫烷硫的熒光化學(xué)傳感器
        1.4.2 檢測(cè)苯硫酚的熒光化學(xué)傳感器
    1.5 本文研究?jī)?nèi)容及意義
第2章 理論基礎(chǔ)和計(jì)算方法
    2.1 量子力學(xué)概要
        2.1.1 Born-Openheimer近似
        2.1.2 單電子近似
        2.1.3 Hartree-Fock近似
    2.2 密度泛函理論(Density Functional Theory,DFT)
        2.2.1 Thomas-Fermi模型
        2.2.2 Hohenberg-Kohn定理
        2.2.3 Kohn-Sham方程
        2.2.4 交換相關(guān)泛函
    2.3 含時(shí)密度泛函理論(Time-Dependent Density Functional Theory,TD-DFT)
第3章 對(duì)超氧和多硫化氫雙重響應(yīng)的熒光化學(xué)傳感器的傳感機(jī)理:光致電子轉(zhuǎn)移
    3.1 引言
    3.2 計(jì)算方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 吸收性質(zhì)分析
        3.3.2 發(fā)射性質(zhì)分析
        3.3.3 分子軌道組成
        3.3.4 電子密度差分圖
    3.4 小結(jié)
第4章 多硫化半胱氨酸熒光化學(xué)傳感器的傳感機(jī)理:分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移
    4.1 引言
    4.2 計(jì)算方法
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 幾何構(gòu)型優(yōu)化
        4.3.2 吸收性質(zhì)分析
        4.3.3 分子軌道組成和指數(shù)
        4.3.4 發(fā)射性質(zhì)和傳感機(jī)理
    4.4 小結(jié)
第5章 苯硫酚熒光化學(xué)傳感器的傳感機(jī)理:并非源自激發(fā)態(tài)分子內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)移
    5.1 引言
    5.2 計(jì)算方法
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 構(gòu)型優(yōu)化
        5.3.2 勢(shì)能曲線
        5.3.3 電子光譜
        5.3.4 前線分子軌道和傳感機(jī)理
    5.4 小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間所取得的科研成果
致謝



本文編號(hào)：3767482