新型杂化Fe(III) 荧光探针的合成及性质研究

本文设计并合成了一种新型香豆素-苯并咪唑荧光探针(HF-1)并将其应用于Fe(III)检测,其结构用IR,1H NMR,MS等方法进行了表征。探针HF-1以香豆素为荧光团并引入氮原子和氧原子作为识别基团以达到良好的检测效果。Fe(III)与识别基团络合后,探针HF-1表现出猝灭型的检测效果,并能在短时间内对Fe(III)表现出高选择性和高灵敏度地识别。另外探针HF-1合成路线简便、成本低、产率高,因此探针HF-1除了可以在生物体内和环境中很好的检测Fe(III)外,还有很好的市场化前景、便于向大众推广。     

新型酰腙类荧光探针的合成及其对Al(Ⅲ)的传感性质

合成了两个酰腙类荧光探针1和2,在DMSO-H_2O(7∶3,体积比)体系中,两者分别在478 nm和460 nm处对Al~(3+)具有较好的荧光选择识别作用。Job's法、核磁滴定、质谱分析表明,探针1和2与Al~(3+)的配位比均为1∶2,且对Al~(3+)的检出限分别为9.58×10~(-8) mol/L和6.52×10~(-8) mol/L。同时提出了探针1和2对Al~(3+)的荧光传感机理。实际应用研究表明,探针1和2可用于河水和自来水中一定浓度范围内Al~(3+)的检测。     

一种新型Cu(Ⅱ)离子荧光探针的合成及性能研究

以4-N,N-二乙氨基水杨醛为原料,经7-N,N-二乙氨基香豆素-3-甲酸合成了一种新型酰胺类Cu2+荧光探针1。该法具有原料经济易得、合成简单易行的特点。该探针对Cu2+的检测具有良好的离子选择性、抗干扰性能和较高的检测灵敏度,当探针1的浓度为10-5mol/L时,Cu2+的检测限达到2.4×10-7mol/L。该探针与Cu2+以1∶2的摩尔比络合。     

用于检测铁(Ⅲ)离子的新型共轭聚合物荧光探针

以1,10-邻菲咯啉为原料合成了1,10-菲咯啉-5,6-二酮,并进一步与对苯二胺通过席夫碱反应合成共轭聚合物荧光探针。通过核磁共振、红外光谱、黏度等对聚合物进行表征,通过紫外吸收与荧光发射光谱研究了此聚合物对金属离子的识别性和敏感性。对1,10-邻菲咯啉与聚合物探针配位Fe3+前后的吸收光谱、荧光光谱以及红外光谱进行对比研究。实验结果表明:在聚合物溶液中,加入Fe3+后溶液由无色变为浅红棕色,可实现肉眼识别检测Fe3+,而紫外吸收和发射光谱的变化表明此聚合物荧光探针对Fe3+具有较好的选择性和灵敏性;其对加入的Fe3+能瞬间响应(1 s),完全响应时间为30 min,对Fe3+的线性检测范围为0~12.5μmol/L,检出限为2.72μmol/L。Fe3+对探针的猝灭常数为1.52×104L/mol。通过分析聚合物荧光探针与Fe3+的作用机理,绘制出聚合物荧光探针与Fe3+作用后的结构示意图。     

噻唑橙核酸荧光探针的合成及光谱性质研究

本文合成了一类可用于核酸分子检测的噻唑橙类(thiazole orange,TO)菁染料4a、4b和5,并对染料结构进行了表征。其中染料4a未见文献报道。三种染料在Tris-HCl(pH=7.0)缓冲溶液中的最大吸收光谱值分别在504nm、502nm、507nm处。荧光发射光谱表明:染料在Tris-HCl(pH=7.0)缓冲溶液中无荧光,加入ds-DNA后荧光显著增强,荧光增强与加入ds-DNA的量之间呈现良好的线性关系。改变染料取代基后得到的染料4a对ds-DNA表现出更优异的荧光增强性能。     

新型香豆素类荧光化合物的合成及荧光性质研究

合成了两种香豆素类荧光化合物6,8-二氯-7-羟基香豆素-3-羧酸（DClC）和6-氯-7-羟基香豆素-3-羧酸（MClC）,其中DClC未见文献报道,并通过红外光谱、核磁共振、质谱等手段对产物的结构进行了表征。同时首次研究了这两种香豆素衍生物的紫外、荧光性质,以及不同极性溶剂、pH值、表面活性剂等的影响。结果表明,pH对性质测定影响较大,当pH=10时,DClC和MClC的荧光强度明显增强。     

Tb(Ⅲ)-BPMPHD-CTMAB体系荧光性质的研究及应用

研究了Tb(Ⅲ)-BPMPHD-CTMAB体系的荧光性质,探讨了荧光体系的组成及影响因素,建立了在该体系中测定Tb(Ⅲ)的新方法。检测限可达到3.0×10~(-11)mol/L,应用于合成样品中微量Tb(Ⅲ)的测定,结果满意。     

一种荧光增强型三价金属离子荧光探针的合成及性质

设计合成一种新型罗丹明类探针L,并研究了其光谱性质.实验结果表明,L在甲醇/水[V∶V=8∶2,c(Tris)=10mmol/L,pH=7.2]体系中对三价金属离子(Cr~(3+)、Fe~(3+)、Al~(3+))具有荧光增强性响应,很好的选择性和较高的灵敏度,不受其它二价及一价金属离子的影响,抗干扰能力强.探针L对Cr~(3+)、Fe~(3+)、Al~(3+)的紫荧光检测限分别为2.1×10~(-4)、2.3×10~(-4)和4.4×10~(-4) mol/L,表明其在各种水体样品中对三价金属离子的检测具有潜在的应用价值.     

含联吡啶配体和对苯二甲酸的Co(Ⅱ)基金属有机骨架的合成及作为荧光探针检测Fe(Ⅲ)

选用2种具有较大共轭单元的配体1,4-二(2-(2-吡啶基)乙烯基)苯(2-bpeb)和1,2-二(4-吡啶基)乙烯(dpe),在溶剂热条件下与对苯二甲酸(H₂PTA)和Co(NO₃)₂反应,制备了2种新型Co(Ⅱ)-MOFs。单晶结构显示:配合物1是由Co-2-bpeb链和Co-PTA链直接构筑成3D骨架,而配合物2则是由Co-PTA层通过dpe桥联形成3D骨架。因吡啶配体中存在较大的π共轭体系,所获得的2种配合物均具有较强的荧光性质。荧光传感实验表明,它们都可以作为荧光探针来检测Fe³⁺,并且具有良好的灵敏度和可回收性。     

铕(Ⅲ)离子在冠醚中的荧光探针特性研究

铕(Ⅲ)离子的荧光发射主要来自其⁵D多重态,其中⁵D₀→⁷F₁及⁵D₀→⁷F₂更为主要,所对应的荧光峰值处的波长分别为592nm和616nm,其发射峰具有高斯函数特征,⁵D₀→⁷F₁跃迁属于磁偶极跃迁性质,^D₀→⁷F₂跃迁属于电偶极跃迁性质。     

杂双金属Cu(Ⅱ)-Nd(Ⅲ)和Zn(Ⅱ)-Ce(Ⅲ)的Salamo型配合物：合成、晶体结构和荧光性质

合成了2个异双核金属Salamo型配合物[Cu（L）Nd（NO₃）₃（C₂H₅OH）]（1）和[Zn（L）（OAc）Ce（NO₃）₂（CH₃OH）]（2）（H₂L=O,O''-（ethane-1,2-diyl）bis（1-（3-ethoxy-2-hydroxyphenyl）-3-ethoxy-2-hydroxybenzaldehyde oxime））,并通过元素分析、红外、紫外、荧光光谱和X射线晶体学对其进行了表征。配合物1是不对称的双核结构,其中Cu（Ⅱ）原子为五配位具有稍微扭曲的四方锥几何构型,而钕（Ⅲ）原子是十配位具有一种扭曲的双帽十二面几何构型。配合物2也是不对称的双核结构,其Zn（Ⅱ）原子为五配位具有一种介于四方锥和三角双锥体之间的几何构型,Ce（Ⅲ）原子为十配位采用了一种扭曲的双面十二面几何构型。与配体相比,在激发波长为318 nm时配合物1发生了荧光淬灭,而配合物2表现出荧光增强。     

新型荧光化学敏感器的合成及性质研究

分子识别是超分子化学的一个重要方面.它是分子传递和酶催化的基础.以分子识别为基础,设计和合成了有光谱响应的荧光化学敏感器和离子显色试剂,在生物化学、临床医学、环境科学等与人类生命科学密切相关的领域中有着很强的应用背景.本论文系统总结了环糊精对有机分子的包结特征和包结作用对客体分子光物理性质的影响,以及用荧光发色团化学修饰的环糊精分子在识别研究中的发展状况.考虑到当前分子识别研究中的另一问题,即发展对阴离子物种有选择性响应的荧光化学敏感器和显色试剂,本论文还总结了目前在设计和合成阴离子接受体方面的发展状况和特点.本论文工作正是从以下两个方面进行了研究.     

肉桂酸及其衍生物的Eu(Ⅲ)配合物的合成、结构及荧光性质研究

以肉桂酸C₉H₈O₂(HL)及其衍生物对位取代肉桂酸R-L(R=CH₃,Cl,NO₂,OCH₃,OH)为配体,分别与Eu³⁺配位,得到系列Eu³⁺配合物。X-射线单晶解析结果表明:对甲基肉桂酸铕(1)和对氯肉桂酸铕(2)为一维高分子链,对硝基肉桂酸铕(3)为双核结构。通过FT-IR和UV-Vis光谱分析了配体在配位前后的变化。记录和解析了各配合物的荧光光谱,研究了对位取代基吸电子性和配位小分子对配合物发光性能的影响。     

新型香豆素类Zn~(2+)荧光探针的合成及细胞成像研究

设计、合成了一种光诱导电子转移(Photoinduced Electron Transfer,PET)型香豆素类水溶性Zn~(2+)荧光探针1和2.通过荧光光谱分析实验发现,该探针具有较好的选择性和灵敏度,其荧光强度随着Zn~(2+)的浓度增大而逐渐增强,并可成功实现对人乳腺癌细胞(MCF-7)和枯草杆菌(B.subtilis)的标记.目标探针分子结构均经1H NMR,13C NMR,IR,HRMS及X单晶射线衍射进行了表征,并且还获得了探针2与Zn~(2+)络合物[Zn(2)]的单晶结构,X单晶衍射实验表明络合物[Zn(2)]中Zn~(2+)为五配位,其几何构型为双锥体.     

苯并噻唑类核酸分子荧光探针的合成及光谱性质

设计合成了3种两端杂环氮原子上具有不同取代基的苯并噻唑类不对称三甲川菁染料,并对染料的结构进行了表征。 测试了染料在乙醇中的吸收和荧光发射光谱,染料的最大吸收值和荧光发射值分别在629~635 nm和656~672 nm之间。 染料8、9和10的斯托克斯位移分别为23、37和27 nm。 染料在溶剂中基本无荧光,荧光量子产率小于0.021,可以极大的降低染料自身的荧光背景干扰。 染料的光降解实验表明,两端杂环氮原子苄基取代后可以明显增强染料的光稳定性。 测试循环伏安曲线得到染料的氧化电位分别为0.535、0.456和0.399 V,氧化电位越大,光降解速率常数越小,与光降解实验得到的降解速率常数结果一致。     

肉桂酸及其衍生物的Eu(Ⅲ)配合物的合成、结构及荧光性质研究

以肉桂酸C9H8O2(HL)及其衍生物对位取代肉桂酸R-L(R=CH3,Cl,NO2,OCH3,OH)为配体,分别与Eu3+配位,得到系列Eu3+配合物。X-射线单晶解析结果表明:对甲基肉桂酸铕(1)和对氯肉桂酸铕(2)为一维高分子链,对硝基肉桂酸铕(3)为双核结构。通过FT-IR和UV-Vis光谱分析了配体在配位前后的变化。记录和解析了各配合物的荧光光谱,研究了对位取代基吸电子性和配位小分子对配合物发光性能的影响。     

铜(Ⅱ)荧光探针的合成及其识别性能研究

以水合肼和4-(二乙氨基)水杨醛为原料,通过席夫碱反应合成了Cu~(2+)荧光探针。采用荧光和紫外等方法研究了其对金属离子的识别性能。结果表明,该探针在80%(V/V)的乙醇水溶液中对Cu~(2+)有较好的选择性、灵敏度并可裸眼识别,检测限为0.32 nmol/L。     

新型黄色磷光吡嗪铱(Ⅲ)配合物的合成及发光性质

利用2,3-二苯基吡嗪与水合三氯化铱反应合成了一种新型吡嗪铱的配合物[Ir(dphp)₂(acac)],通过元素分析,¹HNMR和MS对配合物结构进行了表征,并研究了配合物的吸收光谱和光致发光光谱.利用该材料作为磷光染料制备了结构为[ITO/NPB(30nm)/NPB;8%[Ir(dphp)₂(acac)](25nm)/PBD(10nm)/Alq₃(30nm)/Mg;Ag(质量比9;1)(130nm)的电致发光器件,研究了其电致发光光谱.结果表明,该配合物在393和528nm处存在单重态¹MLCT(金属到配体的电荷跃迁)和三重态³MLCT的吸收峰;荧光光谱结果显示,在588nm处有较强的金属配合物三重态的磷光发射;电致发光光谱显示,该器件的启动电压是3.25V,器件的最大亮度为11478cd/m²,外量子效率为13.85%,器件的流明效率为15.54lm/W,是一种新型的高效率黄色磷光材料.     

新型Fe(Ⅱ)Fe(Ⅲ)-SO_4~(2-)水滑石的制备及结构研究

采用共沉淀法进行了Fe?Fe?-SO42-型水滑石(FeFe-LDH)的制备研究,并利用X射线衍射、红外光谱、穆斯堡尔谱和热分析等手段对其晶体结构和稳定性进行了分析。研究结果表明:当反应投料物质的量之比Fe2+/Fe3+介于2～5之间,共沉淀pH值控制在6.5～7.5之间,反应温度为40℃,反应时间为2h时,可得到晶体结构规整的层状结构产物,所得产物的层板组成并不随投料比的改变而改变,基本保持恒定;且在FeFe-LDH层间形成了SO42-离子与H2O分子的双层排列方式,从而使层间距增大。     

Eu(Ⅲ)-HTTA-BA-TPPO等四元配合物的合成与荧光性质研究

合成了Eu(Ⅲ)与α-噻酚甲酰三氟丙酮(HTTA)、三苯基氧化膦(TPPO)和苯甲酸(BA)及其衍生物对甲基苯甲酸(PTA)或对甲氧基苯甲酸(POA)形成的系列配合物.对所合成配合物利用元素分析、红外光谱、扫描电镜与荧光光谱等手段进行了表征.元素分析表明其组成为Eu(BA)(TTA)2TPPO2,Eu(PTA)(TTA)2TPPO2与Eu(POA)(TTA)2TPPO2.测定了配合物Eu(POA)(TTA)2TPPO2在甲醇中的紫外吸收与荧光激发光谱.结果表明,苯甲酸及其衍生物作第二配体加入到Eu3 的配合物中,能得到成本较低的系列鲜艳红色荧光材料,它们的相对荧光强弱顺序是:Eu(POA)(TTA)2TPPO2>Eu(PTA)(TTA)2TPPO2>Eu(BA)(TTA)2TPPO2.