本文關(guān)鍵詞：幾類(lèi)花菁染料的制備及其光學(xué)性能，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在功能染料的制備和應(yīng)用領(lǐng)域,由于功能染料優(yōu)異的光學(xué)性能,在線性光學(xué)和非線性光學(xué)方面得到了廣泛的研究。在線性光學(xué)方面,主要研究功能染料的紫外吸收和熒光發(fā)射性質(zhì),從而應(yīng)用于生物探針、生物組織染色以及醫(yī)療診斷等領(lǐng)域。在非線性光學(xué)方面,主要研究功能染料的二階非線性光學(xué)性能和三階非線性光學(xué)性能,從而應(yīng)用于非線性光學(xué)材料、光限幅、光學(xué)開(kāi)關(guān)等領(lǐng)域�；ㄝ既玖献鳛樽钪匾囊环N功能染料,因其獨(dú)特的共軛骨架結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)的可設(shè)計(jì)性、吸收和發(fā)射波長(zhǎng)的可調(diào)節(jié)性以及優(yōu)異的線性光學(xué)性能和非線性光學(xué)性能,而被廣泛應(yīng)用于生物探針、生物組織染色、非線性光學(xué)材料等眾多領(lǐng)域,新型的花菁染料的設(shè)計(jì)與制備成為有機(jī)光電材料研究的重要基礎(chǔ)之一。熒光生物探針由于操作簡(jiǎn)單、靈敏度高、對(duì)細(xì)胞和生物體損傷比較小,廣泛應(yīng)用于生物分析領(lǐng)域。氫離子是最重要的帶電粒子之一,在活細(xì)胞和組織內(nèi)的生物過(guò)程中起著極其重要的作用,例如,細(xì)胞的增殖和凋亡過(guò)程,多藥耐藥性,離子運(yùn)輸,細(xì)胞內(nèi)吞作用以及肌肉收縮等,開(kāi)發(fā)出新型的p H探針是迫切需要的。DNA是儲(chǔ)存、復(fù)制和傳遞遺傳信息的主要物質(zhì)基礎(chǔ),RNA在蛋白質(zhì)合成過(guò)程中起著重要作用。因此,了解體內(nèi)DNA/RNA的組織和結(jié)構(gòu)非常重要,使用有機(jī)小分子結(jié)合DNA/RNA的熒光染色技術(shù)是生物研究和醫(yī)療診斷所需要的,主要包括細(xì)胞內(nèi)熒光成像和DNA/RNA定量檢測(cè)。非線性光學(xué)材料是光子技術(shù)的重要物質(zhì)基礎(chǔ),其中的三階非線性材料廣泛應(yīng)用于各光學(xué)高新技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域;本論文詳細(xì)介紹了幾類(lèi)花菁染料的制備及其光學(xué)性能,分為四個(gè)部分,前三個(gè)部分主要研究了花菁染料的線性光學(xué)性能及其在生物檢測(cè)方面的應(yīng)用,第四部分主要研究了花菁染料的非線性光學(xué)性能及其在三階非線性光學(xué)材料中的應(yīng)用,具體內(nèi)容如下:1.將吲哚鹽與苯酚基團(tuán)通過(guò)雙鍵連接起來(lái)合成了兩個(gè)半菁染料5a-5b。在質(zhì)子化和去質(zhì)子化的過(guò)程中,探針5a的紫外吸收在455 nm和578 nm處發(fā)生了比色型響應(yīng),其發(fā)射光譜在594 nm和654 nm發(fā)生了比例型響應(yīng)。同時(shí),探針5a具有非常大的斯托克斯位移,酸性條件下為139 nm,堿性條件下為76 nm。苯酚鄰位如被拉電子基團(tuán)溴取代則可以獲得更小的p Ka值的探針5b。由于探針5a低毒性的特點(diǎn),它能用來(lái)監(jiān)測(cè)細(xì)胞內(nèi)近中性p H的波動(dòng)。2.一類(lèi)末端氨基的半菁染料7a-7f被設(shè)計(jì)并合成,它們的最大發(fā)射峰都在近紅外區(qū)域,其中含有苯并噻唑基團(tuán)的化合物7d具有最好的光熱穩(wěn)定性。所以,化合物7d被用來(lái)檢測(cè)商業(yè)化的DNA和RNA,熒光響應(yīng)在575 nm到850 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)。此外,染料7d能夠選擇性地檢測(cè)活的He La,KB和V79細(xì)胞內(nèi)的RNA。結(jié)果表明,染料7d可以作為一種近紅外熒光探針用于活細(xì)胞內(nèi)核仁的染色。3.兩個(gè)含正電荷取代基鏈的半菁染料8a-8b被設(shè)計(jì)并合成,它們的最大發(fā)射峰都在近紅外區(qū)域。相對(duì)于探針7d,探針8a-8b與核酸作用后熒光增強(qiáng)的倍數(shù)更大,探針8a與DNA和RNA作用后,熒光分別增強(qiáng)16.4倍和13.2倍,探針8b則分別增強(qiáng)31.5倍和24.7倍。在細(xì)胞成像實(shí)驗(yàn)中,探針8a能夠用于固定He La細(xì)胞的細(xì)胞核染色,而探針8b能夠用于固定He La細(xì)胞的細(xì)胞核仁以及細(xì)胞質(zhì)的染色。此外,探針8a和8b都能用來(lái)區(qū)分活細(xì)胞和死細(xì)胞。4.兩個(gè)含有喹啉基團(tuán)的對(duì)稱三甲川菁染料11a-11b被設(shè)計(jì)并合成。在532 nm的激光激發(fā)下,乙基鏈取代的三甲川菁染料11a表現(xiàn)出很強(qiáng)的反飽和吸收和非線性折射現(xiàn)象。它的衍生物——含有柔性長(zhǎng)烷基鏈的染料11b被用來(lái)增加染料的成膜性能,因此,染料11b的薄膜表現(xiàn)出較好的三階非線性光學(xué)性能,具有較大的三階非線性吸收系數(shù),在皮秒和納秒條件下,χI(3)和χ(3)分別為3.42×10-8 esu和3.23×10-9 esu。

  本文關(guān)鍵詞：幾類(lèi)花菁染料的制備及其光學(xué)性能，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。