新型二噻吩乙烯光致變色化合物的合成及性能研究.pdf

1、在眾多的多功能光致變色體系中，二噻吩乙烯類光致變色化合物是研究的熱點(diǎn)之一。該類化合物在全光子型可擦寫光信息存儲、光驅(qū)動分子器件、分子邏輯電路、生物熒光分子開關(guān)等方面有潛在的應(yīng)用價值，本文設(shè)計(jì)合成了幾種新型的二噻吩乙烯光致變色化合物，并研究了其光致變色性質(zhì)以及在光信息存儲，熒光分子開關(guān)，生物細(xì)胞內(nèi)熒光開關(guān)方面的應(yīng)用，主要內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　 一、我們用二甲基噻吩為原料經(jīng)過五步反應(yīng)得到了光致變色中間體1，2-二((2-甲基-5甲酰

2、基)-3-)環(huán)戊烯，并將羅丹明B酰肼與之以單鍵連接，得到了新型的光致變色熒光化合物，該化合物不僅有良好的光致變色性能，而且對Hg2+具有良好的選擇性，通過Hg2+和紫外光的協(xié)同刺激可以作為一種熒光開關(guān)，Hg2+可以調(diào)節(jié)熒光“switch-ON”，紫外光可以調(diào)節(jié)熒光“switch-OFF”。該化合物不僅在溶液中有良好的光致變色性和選擇性，而且還能滲透到生物細(xì)胞內(nèi)監(jiān)測細(xì)胞內(nèi)的活動，在熒光顯微鏡下，我們用人體A549肺癌細(xì)胞作為載體觀測了目標(biāo)

3、化合物在生物體內(nèi)對光以及化學(xué)刺激的熒光響應(yīng)變化，能作為一種很好的熒光探針。
　　 二、我們合成了一個含葸醌咪唑環(huán)的二噻吩乙烯類化合物，但遺憾的是，二噻吩乙烯單元在與葸醌咪唑環(huán)以單鍵連接以后失去了光致變色性能，對此，我們用Material studio5.0程序包對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了計(jì)算，并探索性的給出了解釋，由于葸醌咪唑環(huán)有較大的共軛體系，使得二噻吩乙烯單元主要以平行構(gòu)象存在于組分中，阻礙了光致變色行為。另外，該化合物對F-有很好的選

4、擇性響應(yīng)，外觀上F加入前后顏色變化很大，裸眼就能識別，其熒光光譜前后也發(fā)生了很大的變化，不僅發(fā)生了紅移，熒光強(qiáng)度還明顯增加，能作為一種很好的熒光增強(qiáng)型F-熒光探針。
　　 三、我們用二噻吩乙烯為母體，分別與氰基乙酸、巴比妥酸以及硫代巴比妥酸以雙鍵連接得到三種新的光致變色化合物，研究發(fā)現(xiàn)，氰基乙酸有很好的光致變色性能而且響應(yīng)速度快，巴比妥酸類化合物則變色性能較弱，硫代巴比妥酸相對變色性能要好一些。HOMO值及LUMO值顯示開關(guān)環(huán)前