罗丹明、香豆素衍生物的合成及荧光识别性能研究

论文摘要

荧光分子探针是将分子识别事件转变为荧光信号加以研究,具有灵敏度高,易实现开关操作,对亚微粒具有可视的亚纳米空间分辨能力和亚毫秒时间分辨能力,不受电磁场的影响,可远程实时、在线监测等诸多优点,在金属阳离子、阴离子、中性小分子、核酸、细胞检测及免疫检测等方面发挥重要作用。本论文简单的介绍了荧光分子探针的设计原理和响应机制,概述了罗丹明类荧光探针的研究进展。在此基础上,本论文设计合成了一系列罗丹明与香豆素衍生物,并对其荧光性质进行了研究。1.合成了两个双罗丹明类荧光探针RP1, RP2,研究了它们对金属离子的识别作用。发现两者都能在近中性条件下选择性识别Fe3+, RP1对Cu2+也有一定的荧光响应。2.合成了一个罗丹明-原甲酸三乙酯荧光探针RP3。研究了其对金属离子的荧光响应,发现其在近中性条件下对Fe3+和Hg2+有响应。RP3对Fe3+的选择性较好；而对Hg2+的选择性较差,其他共存离子会产生较大干扰。3.合成了一个含呋哺基的罗丹类荧光探针RP4,研究了其对金属离子的荧光响应,发现其能在近中性条件下选择性识别Fe3+,其他共存离子对其无干扰。4.合成了八甲基-X-罗丹明和八甲基-5（6）-羧基-X-罗丹明,并对其结构通过’HNMR、MS进行了表征。5.合成了含双吡啶氨基香豆素衍生物CP1和含双巯基乙酸甲酯基香豆素CP2,研究了它们的荧光性能。CP1能选择性识别Cu2+,加入Cu2+,荧光光谱发生蓝移,同时荧光强度减弱。CP2能选择性识别Fe2+,加入Fe2+,荧光淬灭,同时荧光光谱发生蓝移。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 荧光分子探针设计原理
• 1.2.1 荧光团-受体共价连接型探针
• 1.2.2 竞争置换型探针
• 1.2.3 不可逆反应型探针
• 1.3 荧光分子探针响应机制
• 1.3.1 光致电子转移（PET）
• 1.3.2 分子内电荷转移（ICT）
• 1.3.3 荧光共振能量转移（FRET）
• 1.3.4 激基缔/复合物（Excimer/Exciplex）
• 1.3.5 激发态分子内质子转移（ESIPT）
• 1.4 罗丹明类荧光探针概述
• 1.4.1 铜离子荧光探针
• 1.4.2 汞离子荧光探针
• 1.4.3 铁离子荧光探针
• 1.4.4 锌离子荧光探针
• 1.4.5 其他过渡金属离子荧光探针
• 1.5 本文主要研究内容
• 参考文献
• 3+的检测'>第二章 双罗丹明类荧光探针的合成及对Fe³⁺的检测
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 仪器与试剂
• 2.2.2 中间体罗丹明B酰肼的合成
• 1的合成'>2.2.3 目标化合物RP₁的合成
• 2.2.4 中间体罗丹明6G乙二胺酰胺的合成
• 2的合成'>2.2.5 目标化合物RP₂的合成
• 2.2.6 荧光方法
• 2.3 结果与讨论
• 3+荧光探针RP₁'>2.3.1 罗丹明Fe³⁺荧光探针RP₁
• 2.3.1.1 光谱性质
• 2.3.1.2 方法选择性
• 2.3.1.3 pH对体系的影响
• 3+荧光探针RP₂'>2.3.2 罗丹明Fe³⁺荧光探针RP₂
• 2.3.2.1 光谱性质
• 2.3.2.2 方法选择性
• 2.3.2.3 pH对体系的影响
• 2.4 小结
• 参考文献
• 3+和Hg²⁺的检测'>第三章 罗丹明类荧光探针的合成及对Fe³⁺和Hg²⁺的检测
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 仪器与试剂
• 3.2.2 中间体罗丹明6G酰肼的合成
• 3的合成'>3.2.3 目标化合物RP₃的合成
• 3.2.4 荧光方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 光谱性质
• 3.3.2 方法选择性
• 3.3.3 pH对体系影响
• 3.4 小结
• 参考文献
• 3+的检测'>第四章 含呋喃基罗丹明类荧光探针的合成及对Fe³⁺的检测
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 仪器与试剂
• 4.2.2 中间体罗丹明B乙二胺酰胺的合成
• 4的合成'>4.2.3 目标化合物RP₄的合成
• 4.2.4 荧光方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 光谱性质
• 4.3.2 方法选择性
• 4.3.3 pH对体系影响
• 4.4 小结
• 参考文献
• 第五章 罗丹明类蛋白荧光探针的合成
• 5.1 前言
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 仪器与试剂
• 5.2.2 N,N-二（3-甲基-2-丁烯基）苯胺盐酸盐的合成
• 5.2.3 1,1,7,7-四甲基-8-羟基久洛尼啶合成
• 5.2.4 八甲基-5（6）-羧基-X-罗丹明的合成
• 5.2.5 化合物5a的合成
• 5.2.6 化合物6a的合成
• 5.2.7 八甲基-X-罗丹明的合成
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 合成分析
• 5.3.2 化合物4a,4b的核磁谱图分析
• 5.3.3 荧光性能测定
• 5.4 小结
• 参考文献
• 第六章 香豆素类金属离子荧光探针的合成
• 6.1 引言
• 6.2 实验部分
• 6.2.1 仪器与试剂
• 6.2.2 4-N,N-二乙氨基水杨醛的合成
• 6.2.3 3-乙酰基-7-二乙氨基香豆素的的合成
• 6.2.4 N,N-二甲基吡啶基苯胺的合成
• 6.2.5 4-（N,N-二甲基吡啶基氨基）苯甲醛的合成
• 1的合成'>6.2.6 目标化合物CP₁的合成
• 6.2.7 4-（二（2-氯乙基）氨基）苯甲醛的合成
• 6.2.8 中间体化合物6的合成
• 2的合成'>6.2.9 目标化合物CP₂的合成
• 6.2.10 荧光方法
• 6.3 结果与讨论
• 1'>6.3.1 香豆素类金属离子荧光探针CP₁
• 2'>6.3.2 香豆素类金属离子荧光探针CP₂
• 6.4 小结
• 参考文献
• 结论
• 附录
• 攻读硕士学位期间取得的科研成果
• 致谢