氨基苯基类中氮茚化合物的合成及作为质子探针的研究

设计合成了3个氨基苯基类中氮茚化合物, 研究了其在不同pH值的缓冲溶液中的荧光强度变化. 结果表明, 在pH=2.1～4.2之间, 该类化合物具有荧光敏感性. 化合物3a和3b可以作为良好的质子控制的荧光开关器件信号分子.     

新型水溶性中氮茚衍生物的合成及铜离子荧光探针行为

设计合成了2个新型水溶性中氮茚季铵盐化合物4a{氯化2-[N'-(3-氰基-中氮茚-1-甲酰基)肼基]酰乙基-1-吡啶鎓盐}和4b{氯化2-[N'-(3-氰基-中氮茚-1-甲酰基)肼基]酰乙基-1-(2-甲基吡啶)鎓盐},采用红外光谱、核磁共振、质谱和元素分析对其进行了结构表征,并研究了它们的光谱性质.选取Cu2+,Zn2+,Ca2+,Cr3+,Co2+,Al3+,Mn2+,Ni2+,Ba2+,Hg2+,Fe3+,Cd2+,Mg2+,Pb2+,Li+和Ag+等16种常见金属离子,对2个化合物进行了离子识别实验.结果表明,化合物4a和4b在一定浓度范围内对铜离子均具有良好的选择性识别能力,受常见离子干扰小.由于空间位阻的影响,化合物4a具有比4b更高的灵敏性.     

高荧光量子效率三亚吡嗪衍生物的合成与性能

通过邻苯二胺衍生物和八水合环己六酮反应,设计合成了一系列三亚吡嗪稠环化合物。通过紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和电化学循环伏安法测试技术考察了芳香取代基对这类分子的光谱性质和能带结构的影响。结果发现,芴和甲氧基苯芳香基团的引入使三亚吡嗪化合物的接收电子能力显著提高,LUMO能级从化合物1a的-3.50 eV降低到化合物1b的-3.68 eV和化合物1c的-3.66 eV,并伴随着吸收光谱和荧光光谱的显著红移,最大吸收和发射峰从化合物1a的413和432 nm红移到化合物1b的460和543 nm以及化合物1c的479和552 nm。同时,大尺寸芳香取代基的引入有效抑制了由于分子聚集而引起的荧光淬灭,使三亚吡嗪化合物的荧光量子效率从化合物1a的0.23提高到化合物1b的0.81和化合物1c的0.87。     

含吡啶环的芳香醚-噁二唑类化合物的合成及其光谱研究

为开发新的高强度的有机电致发光材料, 用含烷氧基的取代苯甲酸(2)与2,6-吡啶二甲酰肼(3)在POCl3作用下, “一锅煮”法合成6个结构对称的含吡啶环的芳香醚-噁二唑4a～4f. 通过MS, IR, 1H NMR, 元素分析等手段对其结构进行了表征. 化合物的荧光性能测定结果显示此类化合物具有良好的荧光性, 其荧光发射波长均在347～507 nm范围内, 最大荧光发射波长在384 nm附近处, 且荧光强度较强. 在芳环上引入5-Br基团(4e, 4f), 化合物的荧光发射波长发生红移, 荧光强度有所减弱. 以硫酸奎宁作参比, 测定6个目标产物的荧光量子产率, 5-Br基团的引入对荧光量子产率没有明显影响. 同时讨论了代表性产物4a在不同溶剂中最大荧光激发波长处的荧光量子产率, 发现溶剂极性对该类化合物的荧光量子产率基本没有影响.     

氧化剂存在下吡啶叶立德与1,4,4a,8a-四氢-1,4-桥亚甲基萘-5,8-二酮的反应

在[(Py)4Co(HCrO₄)₂]存在下,吡啶叶立德、喹啉叶立德或异喹啉叶立德分别和1,4,4a,8a-四氢-1,4-桥亚甲基萘-5,8-二酮反应,一步法合成了中氮茚类多环化合物(1a～1c,2a～2b,3).该方法原料易得,反应条件容易控制,为合成这类化合物提供了新方法.     

蓝光萘酰亚胺发光材料的合成与表征

通过在4位引入不同芳香基团,采用Suzuki和Stille偶联反应,设计与合成了一系列新型1,8-萘酰亚胺类荧光染料,并研究了它们的紫外-可见吸收、荧光发射和电化学行为等光物理性质。这些化合物在甲苯中均发射蓝色荧光,最大吸收和荧光发射峰分别在357～378和423～451nm之间,且随着芳香基团供电性增强,吸收和荧光发射波长发生红移。芳香基团的结构对化合物的发光效率影响很大,其中,取代基为甲氧基苯的化合物具有最高的荧光量子效率,可达0.98,而取代基为噻吩的化合物荧光量子效率最低,只有0.17。电化学循环伏安研究表明该类化合物具有较高的电子亲合力,不同芳香基团的引入只影响化合物的被占分子轨道(HOMO)能级,而对化合物的最低空分子轨道(LUMO)能级没有影响,即LUMO能级由1,8-萘酰亚胺单元决定。     

2-异噁唑啉等氮杂环化合物在二铬酸氢四吡啶合镍(II)氧化下的脱氢芳构化反应

研究了 3 ,5 二芳基 4,5 二氢异唑化合物 ( 1a～ 1e) ,1,4 二氢吡啶化合物 ( 3a～ 3c)和 1,3 ,5 三苯基 4,5 二氢吡唑化合物 ( 5 )分别在二铬酸氢四吡啶合镍 (II) [(Py) 4 Ni(HCrO4) 2 ]氧化下脱氢反应的结果 ;研究了在 [(Py) 4 Ni(HCrO4) 2 ]存在下 ,吡啶叶立德、喹啉叶立德或异喹啉叶立德分别和缺电子烯烃反应 ,一步法合成中氮茚衍生物 9a～ 9b ,11a～ 11b ,13的结果 .发现金属配合物氧化剂二铬酸氢四吡啶合镍 (II)可用于多类杂环化合物的脱氢芳构化 .     

苯并香豆素羧酸衍生物的合成及荧光性能研究（英文）

合成了具有较高荧光性能的香豆素衍生物:7-羟基-6-氧代-6H-苯并香豆素-8-羧酸(3a)及2,3-苯并-7-羟基-6-氧代-6H-苯并香豆素-8-羧酸(3b),通过单晶X射线衍射对化合物结构进行了表征.3a和3b在乙醇溶液、晶体结构下具有较高的荧光量子产率(Ф_F).3a晶体结构存在羧酸二聚体,较强的分子间作用力使其荧光量子效率可达0.32,组成二聚体单元的所有原子处在同一平面内,3a的分子刚性较强.二聚体单元间则通过C—H…O分子间氢键以边对面的堆积方式相连.     

吖啶类衍生物的荧光性质

用比较法测得23种啶类衍生物的荧光量子效率（Φf)，以评估这些化合物的荧光性质，结果表明，N－烃基吖啶酮类化合物的荧光量子效率要比9－取代苯基吖啶类和9－取代苯亚甲基－10－甲基－9，10－二氢吖啶类化合物的荧光量子效率大，在非极性溶剂中，9－聚代苯亚甲基－9，10二氢吖啶分子内的强吸电子基NO2增强荧光量子效率，强推电子基OCH3降低荧光量子效率，这些测量结果与取代基的电子作用经验规律不相符，这种现象可以用分子内电荷转移理论进行解释。     

2-异噁唑啉等氮杂环化合物在二铬酸氢四吡啶合镍(Ⅱ) 氧化下的脱氢芳构化反应

研究了3,5-二芳基-4,5-二氢异噁唑化合物(1a～1e),1,4-二氢吡啶化合物(3a～3c)和1,3,5-三苯基-4,5-二氢吡唑化合物(5)分别在二铬酸氢四吡啶合镍(Ⅱ)[(Py)4Ni(HCrO4)2]氧化下脱氢反应的结果;研究了在[(Py)4M(HCrO4)2]存在下,吡啶叶立德、喹啉叶立德或异喹啉叶立德分别和缺电子烯烃反应,一步法合成中氮茚衍生物9a～9b,11a～11b,13的结果.发现金属配合物氧化剂二铬酸氢四吡啶合镍(Ⅱ)可用于多类杂环化合物的脱氢芳构化.     

两种不同光谱类型的R-藻红蛋白的荧光性质研究

红藻中的R-藻红蛋白(R-PE)依照其吸收光谱可分为两种不同的光谱类型,即“双峰型”和“三峰型”。本文通过对不同pH条件下的R-PE的荧光光谱及荧光寿命的研究,发现“三峰型”R-PE的pH稳定范围较“双峰型”R-PE大。在R-PE浓度对荧光光谱的影响实验中,随着蛋白浓度的增加,荧光峰位置逐渐红移。荧光寿命逐渐增大,荧光强度先行增加而后减弱。用碘离子对其荧光进行猝灭,随着碘离子浓度的增大,荧光强度逐渐降低,荧光寿命逐渐缩短,并服从Stem-Volmer规则。     

Laser-induced Fluorescence Spectroscopy of NiO between 510 and 650 nm

Laser-induced fluorescence excitation spectra of NiO have been recorded in the wavelength region of 510-650 nm under supersonic molecular beam conditions. More than fifty bands have been observed and rotationally analyzed to determine the molecular constants. The excited states exhibit highly irregular variations in terms of isotopic shifts, vibrational intervals, and rotational constants. Twenty-six bands attributed to [Ω=0, 1]-X3∑o transitions have been tentatively grouped into five vibrational progressions. Furthermore, dispersed fluorescence and lifetimes of the strong bands have also been measured.     

Correcting for Spectral Cross‐Talk in Dual‐Color Fluorescence Cross‐Correlation Spectroscopy

Dual‐color fluorescence cross‐correlation spectroscopy (dcFCCS) allows one to quantitatively assess the interactions of mobile molecules labeled with distinct fluorophores. The technique is widely applied to both reconstituted and live‐cell biological systems. A major drawback of dcFCCS is the risk of an artifactual false‐positive or overestimated cross‐correlation amplitude arising from spectral cross‐talk. Cross‐talk can be reduced or prevented by fast alternating excitation, but the technology is not easily implemented in standard commercial setups. An experimental strategy is devised that does not require specialized hardware and software for recognizing and correcting for cross‐talk in standard dcFCCS. The dependence of the cross‐talk on particle concentrations and brightnesses is quantitatively confirmed. Moreover, it is straightforward to quantitatively correct for cross‐talk using quickly accessible parameters, that is, the measured (apparent) fluorescence count rates and correlation amplitudes. Only the bleed‐through ratio needs to be determined in a calibration measurement. Finally, the limitations of cross‐talk correction and its influence on experimental error are explored.     

Circumvention of fluorophore photobleaching in fluorescence fluctuation experiments: a beam scanning approach.

Photobleaching is a fluorophore-damaging process that commonly afflicts single-molecule fluorescence studies. It becomes an especially severe problem in fluorescence fluctuation experiments when studying slowly diffusing particles. One way to circumvent this problem is to use beam scanning to decrease the residence time of the fluorophores in the excitation volume. We report a systematic study of the effects of circular beam scanning on the photobleaching of fluorescent particles as observed in single-photon excitation fluorescence fluctuation experiments. We start by deriving a simple expression relating the average detected fluorescence to the photobleaching cross section of the fluorophores. We then perform numerical calculations of the spatial distribution of fluorescent particles in order to understand under which conditions beam scanning can prevent the formation of a photobleaching hole. To support these predictions, we show experimental results obtained for large unilamellar vesicles containing a small amount of the fluorescent lipophilic tracer DiD. We establish the required scanning radius and frequency range in order to obtain sufficient reduction of the photobleaching effect for that system. From the detected increase in fluorescence upon increase in scanning speed, we estimate the photobleaching cross section of DiD.     

芳杂环推拉型大分子的多光子上转换荧光性质

用Wittig反应和Heck反应制备了2个新的芳杂环推-拉型荧光大分子聚[(2,5-二苯撑-1,3,4-噁二唑)-4,4'-乙烯撑-交替-N,N'-二(4-苯乙烯撑)]苯胺(P1)和聚[(2,5-二苯撑-1,3,4-噁二唑)-4,4'-乙烯撑-交替-N-乙基-3,6-咔唑乙烯撑](P2). P1和P2的分解温度分别为373和412 ℃, 热稳定性良好. 电化学性能用循环伏安法测定. P1和P2的最高占有分子轨道(HOMO)能级分别为-5.39和-5.81 eV, 最低未占有分子轨道(LUMO)能级分别为-2.81和-3.09 eV. 用飞秒Ti:Sapphire激光器测定了P1和P2的三光子和双光子上转换荧光光谱. 在1250 nm波长激发下, 在四氢呋喃溶液中P1和P2的三光子荧光发射峰分别位于510和491 nm. 在800 nm波长激发下, 在四氢呋喃溶液中P1和P2的双光子荧光发射峰分别位于511和495 nm. 在四氢呋喃溶液中大分子P1和P2单光子荧光发射峰分别位于503 和475 nm, P1和P2的荧光量子产率分别为0.80和0.31. 研究了多光子荧光发射过程的溶剂效应. 结果表明, 溶剂极性增大, P1和P2的多光子荧光发射波长明显红移.     

含羧基中药成分荧光标记方法的建立及优化

用荧光标记技术对含羧基类中药成分进行标记,探索中药成分荧光标记方法,提高其检测灵敏度、为中药药代动力学研究奠定基础。以荧光试剂8-氨基芘-1,3,6-三磺酸三钠盐(APTS)和绿原酸组成研究体系,对标记条件进行优化。反应体系中加入1-乙基-3-(3-二甲氨丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC.HCl)与N-羟基丁二酰亚胺(NHS)可使衍生反应在室温下进行。APTS标记绿原酸的较优反应条件为:绿原酸与APTS的浓度比为1∶5,EDC的浓度为5 mmol/L,NHS的浓度为0.33 mmol/L。以0.1mol/L、pH5.50的NaH2PO4-Na2HPO4为缓冲溶液,绿原酸首先与EDC、NHS避光反应4 h,再与APTS反应4h,即可达到较好的标记效果。此标记方法操作简便,灵敏度高,可以用于含羧基类中药成分的荧光标记研究。     

中草药有效成分橙皮甙的固体表面延迟荧光法研究

本文以层析聚配角安膜为基质，用乙酸锂作增强剂，建立了测定痕量中草药有效成分橙皮甙的固体表面延荧光法。该法取样量少，线性范围宽，灵敏度高，操作简便快速。     

两种新型F-荧光化学传感器的合成及其性质研究

本文设计合成了N⁶-对甲苯磺酰胺腺嘌呤(I)和邻苯二对甲苯磺酰胺(Ⅱ)两种主体化合物.通过对其与阴离子物种之间相互作用的研究发现,它们在乙腈溶液中和Cl^-、Br^-、NO₃^-、NO₂^-、HSO₄^-、Ac^-、F^-几种阴离子相互作用时,仅对F^-具有专一的选择性识别作用.F^-离子可使I和Ⅱ主体的荧光吸收猝灭并发生红移.通过试验证明,F^-离子和I、Ⅱ主体的识别作用机理是因形成了激基缔合物.     

荧光共轭聚合物在生物大分子检测中的应用*

共轭聚合物因其具有π-电子体系及共轭离域结构,一般都具有优异的发光性能,其发光强度和发射波长会随被检测化合物结构的不同而发生特异性响应,特别是在与被检测物相互作用过程中所产生电荷和能量能够沿共轭分子链进行有效传递,成倍放大这种作用,从而有效提高了检测灵敏度,这比相应的小分子化合物更具有优越性。目前共轭聚合物已被用于开发新型化学、生物传感器,尤其是在生物分子检测方面的应用得到迅速的发展。本文总结了近年来荧光共轭聚合物在生物传感方面的研究进展,主要讨论共轭聚合物在蛋白质、核酸及毒素检测中的应用。     

The use of naphthalene fluorescence probes to study the binding sites on cyclodextrin polymers formed from reaction of cyclodextrin monomers with epichlorohydrin

Three naphthalene-based fluorescence probes were used as guest molecules to study host/guest binding with cyclodextrin (CD) polymer hosts prepared by treating -,-, or -cyclodextrin monomers with epichlorohydrin. The fluorescence data indicate that the binding interaction is much stronger for the probes with the CD polymers than with the CD monomers. Moreover, the fluorophore binding site on the CD polymers is also more hydrophobic than that on the CD monomers. Fluorescence lifetime data from one of the bound probes (2-(N-methylanilino) naphthalene-6-sulfonic acid) suggest that more than one type of binding site may exist on the CD polymers with this probe. A comparison of fluorescence data using different molecular weight ranges of the CD polymers appear to rule out the possibility of a 12 host/guest complex, where the two CD units come from the same polymer chain.