水溶性导电共轭聚合物的合成和性质研究

论文摘要

本论文设计合成了一系列新型的水溶性共轭聚合物，利用紫外光谱和荧光光谱研究它们在不同极性溶剂中或在表面活性剂存在下，不同的的聚集态行为对其光物理性质的影响，利用分子间的能量转移过程（FRET），研究了水溶性树枝状共轭聚合物与生物大分子DNA之间的相互作用，设计了一种基于水溶性阳离子共轭聚合物与无染料标记的DNA检测体系，并讨论了它的选择性。得到以下结论： 1、合成一种带有磺酸根基团的水溶性对苯乙炔聚合物（PPE-SO3Na），并利用1H-NMR，13C-NMR等手段对其进行了表征。研究了这种阴离子聚合物在不同极性的溶剂中（水和四氢呋喃的不同配比）紫外吸收和荧光光谱的变化，并用淬灭剂甲基紫对其在不同条件下的聚合物的淬灭效率进行研究，揭示了聚合物聚集态的改变与光物理性质变化的关系。 2、研究了PPE-SO3Na在不同表面活性剂（十二烷基苯磺酸钠和十六烷基三甲基溴化铵）存在下的水溶液中的紫外吸收和荧光光谱的变化，揭示了聚合物聚集态的改变与表面活性剂的关系，并且研究了在表面活性剂存在下淬灭剂甲基紫对聚合物淬火效率，进一步探讨了聚合物聚集态的改变对荧光淬灭效率的影响。 3、应用大单体法和Suzuki偶合反应，设计合成了一系列新型阳离子树枝状聚合物，聚合物以芴为骨架，氨基分布在聚合物的外侧，利用1H-NMR，13C-NMR手段对聚合物进行了表征，GPC数据说明这些聚合物有较小的分子量分布。利用紫外光谱和荧光光谱研究了这些水溶性树枝状聚合物在水溶液和四氢呋喃混合溶液中的聚集态与荧光量子产率之间的关系。 4、考虑水溶性聚合物聚集态对DNA检测体系的影响，利用树枝状聚合物到EB的能量转移（FRET）设计了无染料标记的DNA检测体系，该检测体系具有较好的选择性。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 共轭聚合物
• 1.1.1 引言
• 1.1.2 共轭聚合物的电子结构
• 1.1.3 经典共轭聚合物的合成
• 1.1.3.1 聚苯撑乙烯类（Poly（phenylene vinylene）（PPV））共轭聚合物
• 1.1.3.2 聚联苯（Poly（1,4-phenylene）（PPP））类共轭聚合物
• 1.1.3.3 聚芴（Polyfluorene（PF））类共轭聚合物
• 1.1.4 共轭聚合物的应用
• 1.2 基于共轭聚合物的传感器
• 1.2.1 引言
• 1.2.2 水溶性共轭聚合物的生物传感机理
• 1.2.2.1 基于共轭聚合物构象的传感机理
• 1.2.2.2 水溶性共轭发光聚合物的荧光增幅机制
• 1.2.3 基于发光共轭聚合物的DNA生物传感器
• 1.2.3.1 无荧光标记探针的DNA检测
• 1.2.3.2 荧光素标记PNA作探针的DNA检测
• 1.2.3.3 荧光素标记DNA作探针的DNA检测
• 1.2.3.4 基于DNA嵌入剂的DNA检测
• 1.2.3.5 固相发光聚合物检测DNA
• 1.3 论文的设计思想
• 参考文献
• 第二章 水溶性聚对苯乙炔聚集态及其光物理性质的研究
• 2.1 引言
• 2.2 水溶性阴离子聚合物PPE-SO3Na的合成与表征
• 2.2.1 实验部分
• 2.2.1.1 实验仪器与试剂
• 2.2.1.2 合成路线
• 2.2.1.3 化合物的合成步骤
• 2.2.2 结果与讨论
• 2.3 小结
• 参考文献：
• 第三章 树枝状聚合物的合成及其在DNA检测上的应用
• 3.1 引言
• 3.2水溶性树枝状聚合物的合成与表征
• 3.2.1 实验部分
• 3.2.1.1 实验仪器与试剂
• 3.2.1.2 合成路线
• 3.2.1.3 化合物的合成步骤
• 3.2.2 结果与讨论
• 3.3 小结
• 参考文献
• 第四章 结论
• 攻读硕士学位期间发表及待发表的学术论文
• 致谢