苯并咪唑类率型荧光探针的合成及应用研究.pdfVIP

苯并眯唑类比率型荧光探针的合成及应用研究 摘 要 荧光比率法是通过测量两个不同波长处的荧光强度，以其比值作为信号参量，从而 来测定目标物的分析方法。荧光比值信号不受光源强度和仪器灵敏度的影响，因此与传 统的荧光探针相比，比率型荧光探针可以提高方法的选择性、灵敏度和动态响应范围。 比率型荧光探针的设计机理主要有荧光共振能量转移、激发态分子内质子转移、分子内 stateintramolecular 于存在激发态分子内质子转移(excited transfer，ESIPT)过程， proton 发射双重荧光峰。如果我们对HPBI结构中的羟基进行修饰，则该分子的ESIPT过程不能 有效发生，从而使HPBI的荧光光谱发生相应改变。本文以HPBI为母体，将其结构中的 羟基作为比率型荧光探针的开关，构建了对F。，碱性磷酸酶(alkaline 和P2074’具有选择性响应的比率型荧光探针。同时本文以2．苯基苯并咪唑为母体，在苯 并咪唑的对位引入醛基，生成2．(4．醛基苯基)苯并眯唑。该化合物结构中含有供电子基 团苯并咪唑基和强吸电子基团醛基，受紫外光激发，可有效发生分子内电荷转移机理 (intramolecularcharge 如果我们利用此化合物结构中的醛基与HS03-反应，则分子的吸电性能力降低，导致ICT 过程不能有效地发生，从而使体系的荧光特性发生变化。因此，我们以2．(4．醛基苯基) 苯并咪唑实现了对HS03-的比率型响应。本论文包括以下五部分内容： 第一章绪论。主要介绍了比率型荧光探针的设计机理，在此基础上提出本论文的 设想。 第二章基于ESIPT机理测定F‘的比率型荧光探针。本章通过HPBl分子结构中羟基的 保护／去保护反应，设计合成了一种测定F‘的比率型荧光探针1。化合物1由于不能发生 ESIPT过程，仅仅在360nm处发射单一荧光峰。在DMF水溶液中加入F‘，化合物1结构中 体系在360nnl处的荧光发射减弱，同时454hi／1处的荧光发射增强。利用反应前后体系在 360 nnl与454啪处的荧光强度的比值变化(145勰360)可对F。的含量进行定量。 第三章荧光比率法测定ALP的性质研究。本章通过三氯氧磷与HPBl分子中的羟基 反应，然后水解，生成荧光探针分子2。化合物2由于阻断了ESIPT过程的正常进行，于 363 团水解，恢复了原来的母体荧光分子结构HPBI，从而使体系的ESIPT过程有效发生，导 致体系在430nlTI处出现了一个新的荧光发射峰。随着ALP浓度的增加，反应体系在430 nnl的荧光发射逐渐减弱。利用反应前后体系 nlTl处的荧光发射强度逐渐增强，同时363 U UmL1。 mL～，检出限为0．0013 第四章同步荧光法测定焦磷酸根的性质研究。本章以HPBI为母体，将其与zn2十 因此 络合，反应生成金属配合物(化合物3)。由于HPBl分子中羟基上的氢被束缚住， 化合物3不能有效发生ESIPT过程，其荧光发射波长为418nnl。当向体系中加入P20产 分子本身的ESIPT过程。然而化合物3和反应产物HPBI的最大发射波长(454nm)相 nnl 差较近，二者的荧光发射光谱容易重叠，因此实验考虑采用同步荧光法。HPBI在364 处存在另一荧光发射峰，其斯托克斯位移△九与3的发射峰的△九很相近，实验中采用同 nnl，可以将HPBI在364nln处的荧光发射峰和化合物3的 步荧光法并且选用△九为40 荧光发射峰很好地区分开来。在3的溶液中加入P2074。后，反应体系在364nln处的荧光 发射增强，同时在418hill处的荧光发射减弱。基于此原理