萘酰亞胺和羅丹明類新功能性熒光染料的研究.pdf

1、目前，以萘酰亞胺和羅丹明為基礎衍生得到的熒光染料憑借其優(yōu)越的光化學和光物理性能吸引了眾多研究者們的目光，萘酰亞胺類熒光染料在多個領域當中具有巨大的應用空間，因此開發(fā)更多性能優(yōu)越的此類熒光染料是我們當前面臨的重要機遇與挑戰(zhàn)。另外隨著羅丹明類長波長熒光染料在生物環(huán)境中越來越多的應用，對其種類的需求日益增長，因此開發(fā)新型性能優(yōu)越的羅丹明類長波長熒光染料已成為當前科學家們急需解決的重要課題。鑒于上述考慮，本論文設計并合成了三種作為探針用途的萘酰

2、亞胺類熒光染料和一種硅雜羅丹明類長波長熒光染料。 1.利用良好的質子受體N1，N1，N8，N8-雙二甲基-1，8-二胺基萘(DMAN)設計并合成了三個基于PET機理的萘酰亞胺類熒光質子海綿A1、A2和A3，結果表明它們能夠在低濃度質子環(huán)境下捕獲質子。尤其是質子海綿A3，其對質子的最低檢測濃度為1.25×10-13 mol/L(即pH=12.9)。計算得到其pKa為11，實現(xiàn)了極低濃度下對質子的熒光識別。 2.利用FRET

3、機理設計并合成了基于萘酰亞胺和方酸雙熒光團氟離子熒光探針SN-1、SN-2和SN-3，打破了常規(guī)氟離子識別模式，該類型探針將能量轉移和化學反應性識別有機結合起來，利用化學反應破壞一個熒光團來抑制能量轉移實現(xiàn)對氟離子離子的雙波長比例熒光檢測。其中SN-2和SN-3對氟離子有很好的識別性能，利用吸收和熒光光譜中雙波長的比例變化可以實現(xiàn)量化檢測。SN-2對氟離子檢測所用時間非常短，僅為3 min，其檢測氟離子的最低濃度為2μM(0.2倍摩爾當

4、量)，平衡濃度為1.2 mM。SN-3對氟離子檢測時間為30 min，檢測最低濃度為1μM(0.1倍摩爾當量)，平衡濃度為50μM。 3.通過在萘酰亞胺4-位上引入手性官能團合成了兩個手性熒光探針NNH和NNM。其中NNH能夠通過吸收光譜的藍移和熒光光譜的增強與藍移識別D-扁桃酸，對L-扁桃酸沒有響應；而NNM則能夠通過熒光光譜和圓二色光譜識別質子，利用這兩種方法得到其pKa值分別為8.5和8.8，二者非常吻合，證明利用圓二色光

5、譜研究NNM對pH的響應是可行的。 4.利用硅原子作為功能性原子，設計并合成了兩個新型硅雜羅丹明類長波長熒光染料TMDHS和TMDPS，它們的最大吸收峰分別位于641nm和628 nm，熒光發(fā)射峰分別位于659 nm和664 nm。相對于哌羅寧Y，由單一橋原子的改變使其吸收和熒光波長紅移了90 nm以上。據(jù)我們所知這是首次利用硅原子作為功能性元素來調(diào)控熒光染料的光譜性能。通過電化學方法和理論計算證明了硅原子相對氧原子強的供電子能