论文部分内容阅读
分子识别作为超分子体系三大基本功能之一，是化学以及生物学等领域非常重要的理论。在此基础上发展而来的光化学传感技术具有选择性好、灵敏度高、响应时间短、可在线检测等优点，在阳离子、阴离子以及中性小分子检测方面具有广泛的应用。香豆素及其衍生物是一类性能优越的染料，具有较大的摩尔吸光系数、良好的光稳定性和量子产率高的特点。本论文以香豆素为荧光团，设计合成了几种检测肼以及 pH的荧光探针，并对其光物理性质及对底物的响应性能进行系统的研究，取得了具有一定实际意义的结果。本论文主要包括以下内容： 1、利用肼可以催化分解苯乙烯基丙二氰生成苯腙这一反应，设计合成了一种肼的香豆素荧光探针1。随着肼浓度的变化，探针1在吸收和发射光谱上呈现比率式变化，识别可在15 min内完全进行。探针1在水相中对肼的最低检测限达0.13μM，该探针可以制成试纸检测环境中肼的含量，也可应用于对活细胞内肼的生物成像。通过不同的方法对探针1识别肼的过程和机理进行了验证。 2、基于Gabriel反应设计合成了另一种肼的荧光探针2。探针2具有良好的水溶性，识别可在40 min内进行完全，对肼的最低检测限可达25 nM。由于邻苯二甲酸酐的引入，使探针2的HOMO和LUMO几乎完全分离，不利于荧光的产生。而探针2与肼的反应产物2-NH2的HOMO和LUMO重叠较好，具有很强的荧光，因此探针2对肼呈现OFF-ON响应。 3、基于二乙胺基对质子的亲和力，设计合成了两种酸性pH荧光探针3和4。探针3和4具有优异的水溶性，在纯水相中可以专一性的识别氢离子。探针3的pKa值为4.23，探针4的pKa值为4.61。两种探针在1.13-7.12的范围内能对pH值进行比较准确的测量。探针4具有检测溶酶体中pH值变化的应用前景，是一种较好的酸性pH荧光探针。