推拉型二苯基马来酰亚胺的新方法合成与相关荧光探针的设计与合成

论文摘要

本文以对溴苯乙腈和草酰氯单乙酯为原料，探索出一种合成二苯基马来酰亚胺的新方法，并以其为发光团设计合成荧光探针。近几年来，马来酰亚胺作为一种荧光染料分子砌块和荧光探针分子发光部分已引起一些研究者的兴趣，对其特性与合成方法做了一定的研究。文中简要介绍了荧光分子的发光原理，构性关系，影响因素，以及荧光探针的几种设计原理，并对近几年来荧光探针的发展做以简要阐述。一、我们在此基础上，对该分子的合成方法做了新的探索，摸索出了两条操作更安全，条件更温和，后处理简单的合成方法，可用于大批量生产时采用。路线一：在AlCl3/CH2Cl2条件下草酰氯单乙酯与苯环发生酰化反应相连，再以NaOH溶液水解，稀盐酸酸化，得到的乙醛酸在KOH溶液中回流蒸干得到其乙醛酸盐；另一方面用NaOH溶液将苯乙腈水解，稀HCl酸化生成苯乙酸，与乙醛酸盐在乙酸酐中脱水关环，稀NaOH溶液调pH至中性析出产物马来酸酐，HMDS/MeCN/MeOH条件下回流得到二苯基马来酰亚胺产物。路线二：在AlCl3/CH2Cl2条件下草酰氯单乙酯与苯环发生酰化反应相连；H2O2/K2CO3/DMSO条件下对溴苯乙腈回流生成对溴苯乙酰胺。将对溴苯乙酰胺与乙醛酸单乙酯在酸酐中100℃回流，得二苯基马来酰亚胺产物。二、根据推拉体系荧光分子发光原理，我们对该分子进行了结构修饰，在苯环对位上连接推电子的二苯胺，合成一个3,4-二-（4-（二本氨基）苯基）-1-甲基-1H-2,5-二酮，增大共轭体系和推电子作用，使其发射光谱达到更理想的可见红光光区，是一种很好的红光染料和红色非掺杂荧光发光材料。三、在合成中得到了3,4-二（4-甲氧基苯基）马来酰亚胺的单晶，从其X-射线单晶衍射图谱及数据我们看到该分子的结构并不如我们想象的那样成平面结构，而是每个面相互成一定角度，这降低了分子的共轭性能和分子中电子传导能力，导致了分子荧光强度的减弱和颜色的变化。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 荧光发射原理及影响因素
• 1.1.1 荧光发光原理
• 1.1.2 荧光分子的构性关系
• 1.1.3 外部因素对荧光分子的影响
• 1.2 荧光探针原理
• 1.2.1 光诱导电子转移 PET
• 1.2.2 分子内电荷转移 ICT
• 1.2.3 激基缔合物 Excimer
• 1.2.4 荧光共振能量转移 FRET
• 1.3 近代荧光探针研究发展概述
• 1.3.1 荧光探针用于 Cu 离子的检测
• 1.3.2 荧光探针用于 Fe 离子的检测
• 1.3.3 荧光探针用于 Ca 离子的检测
• 1.3.4 荧光探针用于 Zn 离子的检测
• 1.3.5 荧光探针用于 Na 离子的检测
• 1.3.6 荧光探针用于 Hg 离子的检测
• 1.4 本实验研究目的和意义
• 1.4.1 原路线简述
• 1.4.2 本文路线简述
• 第二章 实验部分
• 2.1 仪器与试剂
• 2.2 实验过程
• 2.2.1 二苯基马来酰亚胺的合成
• 2.2.2 荧光探针的合成探索
• 2.2.3 荧光分子的结构修饰
• 2.2.4 晶体结构及表征
• 第三章 总结与讨论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 作者简介