新型萘酰亞胺衍生物熒光離子探針的合成及性能研究.pdf

1、重金屬離子如果在生物體內(nèi)累積起來，將嚴(yán)重威脅各種生命體的安全，因此對(duì)這些金屬離子的檢測(cè)具有重要的實(shí)際意義。與傳統(tǒng)檢測(cè)分析方法（原子吸收光譜，電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜，電化學(xué)傳感，氣相色譜）相比，熒光離子探針技術(shù)具有高選擇性，高靈敏度，操作簡(jiǎn)單，低成本以及快速分析檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)引起了國內(nèi)外科研工作者的廣泛關(guān)注。
　　作為一類優(yōu)良的熒光發(fā)色團(tuán)，萘酰亞胺衍生物由于其優(yōu)越的光物理和光化學(xué)性能，逐漸成為熒光離子探針研究的熱點(diǎn)。從結(jié)構(gòu)來

2、看，分子結(jié)構(gòu)中一端為“酰亞胺”強(qiáng)吸電子基團(tuán)，而另一端（4-位）有強(qiáng)的供電子基團(tuán)，因此易于形成分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移體系，易受光的激發(fā)而產(chǎn)生豐富的色彩和強(qiáng)烈的熒光現(xiàn)象。人們通過改造這兩個(gè)基團(tuán)設(shè)計(jì)出具有高靈敏度和高選擇性的陰/陽離子熒光探針，并將它們應(yīng)用于液晶顯示器，激光活性介質(zhì)，生物學(xué)熒光標(biāo)記物，光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移傳感器，電致發(fā)光材料以及熒光轉(zhuǎn)換器和探針等研究領(lǐng)域。
　　本論文以1，8-萘酰亞胺作為熒光基團(tuán)，席夫堿作為識(shí)別基團(tuán)設(shè)計(jì)合成了四個(gè)萘酰

3、亞胺衍生物熒光離子探針，分別為:N-正丁基-4-[2-（（甲基亞氨基）甲基）苯酚]-1，8-萘酰亞胺(L1);N-正丁基-4-[2-（（氨基乙基）甲基）-6-甲氧基苯酚]-1，8-萘酰亞胺(L2);(N-正丁基-4-[3，3'-((2-氨基乙基)氮烷二基）雙(N'-（2-羥基-3-甲氧基亞芐基）-丙烷酰肼]-1，8-萘酰亞胺(L3);N-正丁基-4-[3，3'-（（2-氨基乙基）氮烷二基）雙（N'-（2-羥基亞芐基）丙烷二酰肼]-1，8

4、-萘酰亞胺(L4)，并研究了探針對(duì)金屬離子的識(shí)別性質(zhì)。
　　本論文分為四部分:
　　第一部分:介紹離子熒光探針的研究進(jìn)展。
　　第二部分:設(shè)計(jì)合成了兩個(gè)萘酰亞胺衍生物銅(Ⅱ）離子熒光探針，L1和L2，并對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。當(dāng)Cu2+的濃度范圍在0.5-5.0μM之間時(shí)，探針L1和L2均能定量檢測(cè)Cu2+，探針L1與Cu2+的結(jié)合常數(shù)為4.76×1011M-1，探針L2與Cu2+的結(jié)合常數(shù)為4.97×1011M-1。不同

5、的是探針L1在乙腈-HEPES(v/v1∶1)緩沖體系中對(duì)Cu2+表現(xiàn)出極高的選擇性（熒光強(qiáng)度降低12倍），而探針L2在甲醇-HEPES(v/v1∶1)緩沖體系中對(duì)Cu2+的識(shí)別效果沒有探針L1明顯（熒光強(qiáng)度降低6倍）;探針L1和L2的檢測(cè)下限分別為3.3×10-8 M和5.67×10-7M，表明探針L1識(shí)別檢測(cè)Cu2+的靈敏度更高，對(duì)實(shí)際樣品中Cu2+的檢測(cè)具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。通過紫外滴定，熒光滴定和Job滴定研究表明探針L1和L2與

6、Cu2+均是按2∶1配位。
　　第三部分:以1，8-萘酰亞胺為母體，設(shè)計(jì)合成了兩個(gè)萘酰亞胺衍生物鋁(Ⅲ）離子熒光探針:L3和L4。探針L3和L4分別在DMF-HEPES(pH=7.4)和甲醇-Tris-HCl(pH=7.2)緩沖體系中，可識(shí)別檢測(cè)Al3+，并發(fā)出強(qiáng)烈的綠色熒光。不同之處是，Cu2+，Co2+，Ni2+和Cd2+會(huì)對(duì)探針L3識(shí)別Al3+產(chǎn)生干擾，影響探針L3對(duì)Al3+的識(shí)別;而探針L4對(duì)識(shí)別Al3+具有極高的專一性。

7、當(dāng)環(huán)境中Al3+的量在3.0-10.0μM時(shí)，探針L4對(duì)Al3+的檢測(cè)下限為1.78×10-7 M，可用于實(shí)際樣品中Al3+的檢測(cè)。探針L4與Al3+的結(jié)合常數(shù)為5.49×104M-1，表明探針L4與Al3+之間有很強(qiáng)的結(jié)合能力。通過紫外滴定，熒光滴定和Job滴定實(shí)驗(yàn)表明探針L4與Al3+之間形成了1∶1的配合物。
　　第四部分:研究了配體L1，L2，L3和L4的抗自由基活性（抗羥基自由基和抗超氧自由基），實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明配體L1，L