萘酰亞胺-酰胺離子探針的設(shè)計(jì)合成及性質(zhì)研究.pdf

1、近年來(lái)，用于檢測(cè)各種物質(zhì)的探針及化學(xué)傳感器以其較短的響應(yīng)時(shí)間和低廉的成本等特點(diǎn)，吸引了許多的關(guān)注，而基于離子觸發(fā)熒光變化設(shè)計(jì)的探針由于其簡(jiǎn)易的合成方法以及較低的檢測(cè)限值更是成為研究的熱門(mén)，在這其中，具有較大斯托克斯位移，較高熒光量子產(chǎn)率，良好光穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)的萘酰亞胺類化合物，在陽(yáng)離子、陰離子及氫離子的檢測(cè)方面得到了廣泛應(yīng)用。
　　一直以來(lái)，各種各樣的pH型探針層出不窮，它們大都是基于特定官能團(tuán)質(zhì)子化與去質(zhì)子化引發(fā)熒光性質(zhì)變化的原理

2、設(shè)計(jì)而成，工作區(qū)間大都是pH為6-8的堿性范圍或者4-6的弱酸性范圍，鮮有能夠在低于4的強(qiáng)酸環(huán)境下工作的pH型探針。因此，本論文設(shè)計(jì)以1,8-萘酰亞胺作為熒光團(tuán)，具有供電子性且易與質(zhì)子結(jié)合的哌嗪基團(tuán)和酰胺基團(tuán)為接受基團(tuán)，合成了八個(gè)萘酰亞胺-酰胺類化合物，通過(guò)元素分析，紫外光譜，紅外光譜，核磁共振，質(zhì)譜等現(xiàn)代分析手段對(duì)其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征，并進(jìn)一步研究它們的光物理性質(zhì)，氫離子識(shí)別性質(zhì)及可能的作用機(jī)理，最后對(duì)化合物與DNA之間的相互作用進(jìn)行了研

3、究。八個(gè)化合物如下：
　　1、N-烯丙基-4-(4'-N,N-二(乙酰乙胺)-乙酰胺哌嗪基)-1,8萘酰亞胺(L1)
　　2、N-烯丙基-4-(4'-N,N-二(乙酰丁胺)-乙酰胺哌嗪基)-1,8萘酰亞胺(L2)
　　3、N-烯丙基-4-(4'-N,N-二(乙酰辛胺)-乙酰胺哌嗪基)-1,8萘酰亞胺(L3)
　　4、N-烯丙基-4-(4'-N,N-二(乙酰丁胺)-乙酮哌嗪基)-1,8萘酰亞胺(L4)
　　5

4、、N-烯丙基-4-(4'-N,N-二(乙酰異丁胺)-乙酮哌嗪基)-1,8萘酰亞胺(L5)
　　6、N-(4'-N,N-二(乙酰丁胺))-乙酰胺基-4-烯丙基哌嗪基-1,8萘酰亞胺(L6)
　　7、N-(4'-N,N-二(乙酰辛胺))-乙酰胺基-4-烯丙基哌嗪基-1,8萘酰亞胺(L7)
　　8、N-(4'-N,N-二(乙酰芐胺))-乙酰胺基-4-烯丙基哌嗪基-1,8萘酰亞胺(L8)
　　結(jié)構(gòu)表征證明合成出的化合物即

5、為目標(biāo)化合物，繼而研究了它們的光物理性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)探針化合物具有發(fā)射綠色熒光的能力，而且熒光強(qiáng)度和熒光量子產(chǎn)率與有機(jī)溶劑極性有關(guān)，極性越小它們?cè)酱蟆?br>　　研究改變pH值對(duì)化合物紫外吸收性質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)由堿性逐漸向酸性變化的時(shí)候，化合物的紫外吸收強(qiáng)度基本不變而最大吸收波長(zhǎng)發(fā)生藍(lán)移，摩爾吸光數(shù)系數(shù)值與斯托克斯位移值也都出現(xiàn)了不同程度的變化，因此說(shuō)明化合物可對(duì)pH值的變化產(chǎn)生響應(yīng)，接下來(lái)研究改變pH值對(duì)熒光發(fā)射光譜的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)由堿性逐漸向

6、酸性變化的時(shí)候，化合物的熒光發(fā)射強(qiáng)度出現(xiàn)了明顯的增強(qiáng)，其中 L1，L2，L3的最大熒光強(qiáng)度分別增強(qiáng)了32.3，24.53，16.36倍，而L6，L7，L8的最大熒光強(qiáng)度出現(xiàn)了更大幅度的增強(qiáng)達(dá)到了78.44，66.06，59.83倍，而且最大熒光強(qiáng)度值與特定區(qū)間內(nèi)的pH值之間存在著良好的線性數(shù)學(xué)關(guān)系。離子競(jìng)爭(zhēng)實(shí)驗(yàn)表明L1-L3，L6-L8對(duì)H+的識(shí)別基本不會(huì)受到其他金屬離子存在的干擾即對(duì)H+有著優(yōu)異的選擇性。
　　根據(jù)化合物分子的結(jié)

7、構(gòu)對(duì)識(shí)別 H+的機(jī)理提出了假設(shè)，即質(zhì)子化阻礙了分子中本身存在的光電子轉(zhuǎn)移過(guò)程(PET),使得原本熒光很弱的化合物在質(zhì)子化以后熒光強(qiáng)度發(fā)生較大幅度的增強(qiáng)，核磁共振氫譜也被用來(lái)對(duì)質(zhì)子化以后的探針進(jìn)行研究，所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與課題組的假設(shè)相吻合，因此，可以推斷合成的萘酰亞胺-酰胺化合物就是一種基于PET過(guò)程的離子探針。
　　萘酰亞胺類化合物在生物學(xué)領(lǐng)域同樣有著重要的應(yīng)用，因此，化合物的生物活性(與DNA作用)方面的性質(zhì)也得到了研究，分別進(jìn)行了