本文關(guān)鍵詞：熒光探針及熒光組裝體系的構(gòu)筑及其性能研究

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【摘要】：超分子化學(xué)經(jīng)過了近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展,已經(jīng)在主客體識(shí)別、催化反應(yīng)以及智能響應(yīng)性材料構(gòu)筑等方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。本文將分別從熒光探針、熒光有機(jī)凝膠、配位鍵導(dǎo)向自組裝闡述熒光超分子結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑和性能表征。第一部分基于萘酰亞胺設(shè)計(jì)并合成了一系列新型的金屬離子和小分子熒光探針,其中,探針2.5能夠在水溶液中高選擇性地檢測(cè)汞離子(turn-on型)和銅離子(turn-off型)；探針2.8能夠在水溶液中和活細(xì)胞中高選擇性地檢測(cè)鉛離子(turn-on型)；探針2.12能夠在水溶液和活細(xì)胞中高選擇性地定量檢測(cè)汞離子(turn-on型)；反應(yīng)型一氧化氮探針2.17能夠在10秒鐘之內(nèi)與一氧化氮特異型反應(yīng),實(shí)現(xiàn)熒光25倍的增強(qiáng)。以上探針通過氫譜、碳譜、質(zhì)譜、單晶X-射線衍射等方法進(jìn)行了全面的表征；通過離子選擇性測(cè)試、競(jìng)爭(zhēng)性測(cè)試等研究了探針分子的識(shí)別性能；通過對(duì)一系列模型化合物的分析,結(jié)合核磁滴定、紫外熒光滴定及Job's plot分析等方法深入研究了探針分子2.5、2.8、2.12與金屬離子的識(shí)別機(jī)理與絡(luò)合模式,并分別計(jì)算了其離子檢出限和各自的絡(luò)合常數(shù)；通過設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)研究了探針分子2.17與一氧化氮的反應(yīng)過程；通過細(xì)胞實(shí)驗(yàn)研究了探針分子2.8與2.12在細(xì)胞中的成像情況。第二部分工作基于報(bào)道的含氨基喹啉鋅離子熒光探針AQz,設(shè)計(jì)合成了一系列含芘化合物3.8、3.16、3.17(分別為單取代芘衍生物、1,6-雙取代芘衍生物、1,8-雙取代芘衍生物),通過紫外光譜和熒光光譜研究,芘上取代基數(shù)目和位置對(duì)其光物理性質(zhì)產(chǎn)生顯著影響,而且均能在水溶液中選擇性地檢測(cè)鋅離子。通過對(duì)其進(jìn)行凝膠測(cè)試發(fā)現(xiàn)1,8-雙取代化合物3.17表現(xiàn)出了良好的成膠性能,而且所形成的凝膠在紫外光激發(fā)下能夠表現(xiàn)出有趣的熒光性能。利用掃描電子顯微鏡(SEM)和激光共聚焦顯微鏡(LSCM)對(duì)干凝膠形貌進(jìn)行研究。此外通過對(duì)凝膠因子3.17進(jìn)行了變濃度、變溫度核磁研究以及變濃度、變溫度熒光光譜研究,發(fā)現(xiàn)π-π堆積作用和氫鍵對(duì)3.17的自聚集和成膠過程起到了重要作用。更重要的是3.17所形成的凝膠對(duì)溫度和鋅離子表現(xiàn)出了靈敏的刺激響應(yīng)行為。第三部分工作中以香豆素-羅丹明為FRET熒光對(duì)(fluorescence pair),構(gòu)筑了熒光團(tuán)修飾的鉑氮配位鍵導(dǎo)向自組裝大環(huán)FM-1, FM-2, FM-3,通過氫譜、碳譜、質(zhì)譜、磷譜等對(duì)其配體和組裝大環(huán)進(jìn)行了全面的表征。通過對(duì)大環(huán)(FM-1, FM-2, FM-3)組裝過程以及對(duì)照大環(huán)FM-4與FM-5之間的配體交換過程的FRET信號(hào)實(shí)時(shí)檢測(cè),以及利用鹵素離子/銀離子實(shí)現(xiàn)大環(huán)的可逆解組裝與重組裝來研究配位鍵導(dǎo)向自組裝過程的動(dòng)態(tài)性。
【關(guān)鍵詞】：超分子化學(xué) 熒光探針 熒光有機(jī)凝膠 熒光共振能量轉(zhuǎn)移 配位鍵導(dǎo)向自組裝
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O657.3
【目錄】：

• 內(nèi)容摘要6-8
• ABSTRACT8-12
• 第一章 緒論12-39
• 第一節(jié) 引言12-13
• 第二節(jié) 熒光探針13-20
• 1.2.1 熒光探針定義及組成13-15
• 1.2.2 熒光探針的識(shí)別機(jī)理15-20
• 第三節(jié) 配位鍵導(dǎo)向自組裝20-34
• 1.3.1 配位鍵導(dǎo)向自組裝大環(huán)的構(gòu)筑21-26
• 1.3.2 熒光修飾的超分子有機(jī)金屬大環(huán)26-34
• 第三節(jié) 參考文獻(xiàn)34-39
• 第二章 金屬離子及小分子熒光探針的設(shè)計(jì)合成與性能研究39-98
• 第一節(jié) 課題提出及設(shè)想39-40
• 第二節(jié) 基于萘酰亞胺的金屬離子熒光探針40-87
• 2.2.1 銅/汞雙響應(yīng)金屬離子熒光探針40-55
• 2.2.1.10 參考文獻(xiàn)51-55
• 2.2.2 鉛離子熒光探針55-69
• 2.2.2.9 參考文獻(xiàn)66-69
• 2.2.3 汞離子熒光探針69-87
• 2.2.3.10 參考文獻(xiàn)82-87
• 第三節(jié) 小分子(一氧化氮)熒光探針87-97
• 2.3.1 合成部分88-91
• 2.3.2 環(huán)境pH對(duì)探針2.17的影響91-92
• 2.3.3 探針2.17選擇性測(cè)試92-93
• 2.3.4 一氧化氨滴定測(cè)試93-94
• 2.3.5 識(shí)別機(jī)理研究94-95
• 2.3.6 本章小結(jié)95
• 2.3.7 參考文獻(xiàn)95-97
• 第四節(jié) 小結(jié)97-98
• 第三章 含芘熒光有機(jī)凝膠的構(gòu)筑其性能研究98-127
• 第一節(jié) 課題提出及設(shè)想98-100
• 第二節(jié) 有機(jī)凝膠的合成、傳感性及成膠性能研究100-119
• 3.2.1 合成過程100-104
• 3.2.2 光譜性能研究104-107
• 3.2.3 金屬離子響應(yīng)性研究107-109
• 3.2.4 凝膠性能研究109-112
• 3.2.5 溶液中聚集過程研究112-116
• 3.2.6 凝膠熒光性能研究116-117
• 3.2.7 加熱或Zn~(2+)誘導(dǎo)的凝膠-溶液相轉(zhuǎn)變研究117-119
• 第三節(jié) 本章小結(jié)119-120
• 第四節(jié) 參考文獻(xiàn)120-127
• 第四章 FRET配位鍵導(dǎo)向自組裝大環(huán)的組裝動(dòng)態(tài)性研究127-152
• 第一節(jié) 課題提出及設(shè)想127
• 第二節(jié) 自組裝大環(huán)的合成及熒光性能研究127-149
• 4.2.1 合成部分127-137
• 4.2.2 變濃度核磁研究137-138
• 4.2.3 組裝大環(huán)光譜研究138-140
• 4.2.4 FRET效率測(cè)試140-142
• 4.2.5 自組裝大環(huán)動(dòng)態(tài)性研究142-147
• 4.2.6 鹵素離子調(diào)控大環(huán)組裝與解組裝147-149
• 第三節(jié) 本章小結(jié)149-150
• 第四節(jié) 參考文獻(xiàn)150-152
• 結(jié)論152-154
• 附錄154-157
• 研究生期間發(fā)表論文157-159
• 致謝159

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本文編號(hào)：655438