卟啉修饰碳纳米管复合物与环糊精、DNA相互作用的研究

论文摘要

由于卟啉化学修饰碳纳米管复合物具有特殊的结构和优异的光电性能,在太阳能电池、光电材料等领域有着广泛潜在的应用价值,近而成为修饰碳纳米管的研究热点之一。本文通过合成新的卟啉化学修饰碳纳米管复合物,然后再研究该复合物与环糊精和DNA的相互作用,旨在研究复合物与环糊精和DNA的作用方式,和探索卟啉化学修饰碳纳米管复合物在仿生物学上的初步应用。本文设计合成了5-（4-羟基苯基）-10, 15-二（4-磺酸钠苯基）-20-苯基卟啉（HSPP）及其化学修饰碳纳米管复合物;5-（4-羟基苯基）-10, 15, 20-三（3-硝基苯基）卟啉及其化学修饰碳纳米管复合物;四-（4-磺酸钠苯基）卟啉（TPPS4）及其化学修饰碳纳米管复合物,并通过核磁氢谱、紫外光谱、红外光谱、荧光光谱、质谱分析确证了目标产物的结构。通过紫外光谱、荧光光谱、透射电镜等手段研究了卟啉化学修饰碳纳米管复合物与环糊精的超分子体系。结果表明,HSPP、TPPS4非共价化学修饰碳纳米管复合物能与环糊精形成较好的超分子体系,其中与β-CD形成1:1的包结物,包结常数分别为1.93×103、5.53×103,这说明β-CD的包结能力最强。而HSPP、TPPS4共价化学修饰碳纳米管复合物中修饰上卟啉不多,与环糊精的超分子作用不明显。通过透射电镜观察其形貌,我们清晰的看到了卟啉化学修饰碳纳米管复合物与环糊精进行超分子作用后的形貌特征。通过紫外光谱、荧光光谱、透射电镜等手段初步研究了卟啉化学修饰碳纳米管复合物、环糊精和DNA之间的相互作用。结果表明,HSPP、TPPS4非共价化学修饰碳纳米管复合物与DNA发生了相互作用,其荧光强度变化明显大于复合物与环糊精超分子的变化,说明卟啉化学修饰碳纳米管复合物与DNA的相互作用强于与环糊精的包结作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 卟啉修饰碳纳米管的研究进展
• 1.2 环糊精超分子体系研究进展
• 1.3 有机物与DNA 相互作用的研究进展
• 1.4 本论文的选题依据与研究内容
• 1.4.1 选题依据
• 1.4.2 研究内容
• 第2章 卟啉修饰碳纳米管复合物的合成与表征
• 2.1 实验试剂和仪器
• 2.1.1 实验试剂
• 2.1.2 实验仪器
• 2.2 卟啉的合成
• 2.3 卟啉化学修饰碳纳米管复合物的合成
• 2.4 目标产物及中间体的结构表征
• 2.4.1 卟啉及卟啉化学修饰碳纳米管复合物的表征结果
• 2.4.2 核磁共振氢谱解析
• 2.4.3 红外光谱分析
• 2.4.4 紫外光谱分析
• 2.4.5 荧光光谱分析
• 2.4.6 热失重分析
• 2.4.7 形貌特征
• 2.5 本章小结
• 第3章 卟啉修饰碳纳米管复合物与环糊精超分子体系研究
• 3.1 前言
• 3.2 超分子体系的研究方法
• 3.2.1 实验试剂
• 3.2.2 超分子体系的构筑
• 3.3 四-（4-磺酸钠苯基）卟啉化学修饰碳纳米管复合物与环糊精超分子体系研究
• 3.3.1 四-（4-磺酸钠苯基）卟啉化学修饰碳纳米管复合物与环糊精超分子体系研究
• 3.3.2 四-（4-磺酸钠苯基）卟啉化学修饰碳纳米管复合物与环糊精超分子体系研究
• 3.3.3 小结
• 3.4 5-（4-羟基苯基）-10, 15-二（4-磺酸钠苯基）-20-苯基卟啉化学修饰碳纳米管复合物与环糊精的超分子体系研究
• 3.4.1 5-（4-羟基苯基）-10, 15-二（4-磺酸钠苯基）-20-苯基卟啉非共价化学修饰碳纳米管复合物与环糊精超分子体系研究
• 3.4.2 5-（4-羟基苯基）-10, 15-二（4-磺酸钠苯基）-20-苯基卟啉共价化学修饰碳纳米管复合物与环糊精超分子体系研究
• 3.4.3 形貌特征
• 3.4.4 小结
• 第4章 卟啉修饰碳纳米管复合物与DNA 的相互作用及其与环糊精超分子的初步研究
• 4.1 前言
• 4.2 相互作用的研究方法
• 4.3 卟啉非共价化学修饰碳纳米管复合物与DNA 相互作用的研究
• 4.3.1 四-（4-磺酸钠苯基）卟啉非共价化学修饰碳纳米管复合物与DNA 相互作用的研究
• 4.3.2 5-（4-羟基苯基）-10, 15-二（4-磺酸钠苯基）-20-苯基卟啉非价化学修饰碳纳米管复合物与DNA 相互作用的研究
• 4.3.3 小结
• 4.4 卟啉修饰碳纳米管复合物、环糊精和DNA 相互作用的初步研究
• 4.4.1 卟啉非共价化学修饰碳纳米管复合物、环糊精和DNA 相互作用初步研究
• 4.4.2 5-（4-羟基苯基）-10,15-二（4-磺酸钠苯基）-20-苯基卟啉非价化学修饰碳纳米管复合物、环糊精和DNA 相互作用的研究
• 4.4.3 形貌特征
• 4.4.4 小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间公开发表论文
• 附录