1、BODIPY熒光染料是近幾年來(lái)熱門的熒光染料,其具有優(yōu)異的理化性能:較高的熒光量子產(chǎn)率和摩爾消光系數(shù);良好的光穩(wěn)定性;易于進(jìn)行長(zhǎng)波長(zhǎng)官能化修飾等。這些優(yōu)點(diǎn)使其在熒光探針、熒光分子開關(guān)、化學(xué)傳感器、抗癌藥物、激光染料、光敏試劑、太陽(yáng)能電池等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。本文對(duì)基于BODIPY染料和Aza-BODIPY染料設(shè)計(jì)的一系列汞離子探針和氰根離子探針的性能進(jìn)行了探究。
在第一章中主要是與本文相關(guān)的研究背景介紹。重點(diǎn)介紹了熒光和熒光探
2、針的識(shí)別機(jī)理以及BODIPY熒光探針研究進(jìn)展等。
在第二章中所述的四種探針設(shè)計(jì)所采用的識(shí)別基團(tuán)是二硫代氨基甲酸酯(DTC),他們通過(guò)不同的反應(yīng)分別處于BODIPY的meso位和α位,在與汞離子的識(shí)別過(guò)程中分別通過(guò)PET效應(yīng)或ICT效應(yīng)影響熒光團(tuán)的光譜變化。其中探針Probe-1和探針Probe-2中DTC基團(tuán)處于BODIPY的meso位,這時(shí)氮原子的孤對(duì)電子由于PET效應(yīng)會(huì)大大降低熒光團(tuán)的熒光強(qiáng)度。二者的區(qū)別在于在探針 Pro
3、be-2的3,5位利用Knoevenagel反應(yīng)引入了取代基團(tuán)使探針的波長(zhǎng)更趨近與近紅外區(qū)。在檢測(cè)過(guò)程中由于加入的汞離子與氮原子上孤對(duì)電子的絡(luò)合作用阻礙了PET效應(yīng)的發(fā)生,兩種探針在乙腈:水(1:1,v/v)的體系中分別表現(xiàn)出大約9倍和18倍的熒光增強(qiáng),可以很容易進(jìn)行Hg2+的識(shí)別。并且在其他諸如Mg2+, Pb2+, Zn2+, Fe2+, Fe3+, Cd2+, K+, Mn2+, Cu2+, Co2+, Ni2+, Na+,Ca2
4、+等離子對(duì)Hg2+的識(shí)別效果影響不大。通過(guò)核磁共振氫譜跟蹤數(shù)據(jù)與相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道的絡(luò)合過(guò)程中識(shí)別基團(tuán)的氫的化學(xué)位移變化一致,證明 Hg2+與識(shí)別基團(tuán)發(fā)生了絡(luò)合。另外兩個(gè)探針Probe-3和 Probe-4中識(shí)別基團(tuán)是通過(guò) Knoevenagel反應(yīng)在 BODIPY的α位引入,在該位置氮原子的孤對(duì)電子通過(guò)共軛效應(yīng)與熒光團(tuán)相聯(lián)系,識(shí)別過(guò)程是由ICT效應(yīng)所影響的。兩種探針?biāo)憩F(xiàn)出的變化基本一致,在紫外光譜上表現(xiàn)出10nm左右的藍(lán)移,同時(shí)在發(fā)射光譜
5、上表現(xiàn)出50nm的藍(lán)移。
第三章是β甲?；腂ODIPY和Aza-BODIPY熒光染料在氰根離子識(shí)別中的應(yīng)用。本章所述的三種熒光染料在氰根離子的檢測(cè)中都表現(xiàn)出高效快捷的特點(diǎn),即使是很少量的氰根離子在5分鐘內(nèi)都能引起染料的變化,并且在乙腈:水(100:1 v/v)的體系中加入氰根離子后都有明顯的顏色變化,可以達(dá)到裸眼檢測(cè)的目的。三種熒光染料在檢測(cè)過(guò)程中紫外波長(zhǎng)都有超過(guò)100 nm的藍(lán)移。其中探針 Probe-5是單甲酰化Aza-