基于大環(huán)多胺金屬離子探針的構(gòu)筑及性能研究.pdf

1、過渡金屬離子例如Fe2+,Zn2+,Cu2+在許多生命過程中起著至關(guān)重要的作用,尋找一種合適的技術(shù)跟蹤它們在生命系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)平衡對于了解它們的生物效應(yīng)具有重要意義,熒光和比色方法具有方便快捷、靈敏度高、選擇性好等優(yōu)點(diǎn),可以對生物體內(nèi)離子進(jìn)行實(shí)時(shí)和原位檢測,因此構(gòu)建高選擇性和專一性的過渡金屬熒光和比色探針一直受到廣泛的關(guān)注。
　　大環(huán)多胺類配體1,4,7,10-四氮雜環(huán)十二烷(cyclen)及其衍生物對金屬離子具有優(yōu)良的配位能力,是

2、常用的金屬離子載體基團(tuán)。當(dāng)將熒光團(tuán)連接到cyclen的不飽和氮原子上能夠設(shè)計(jì)出功能化的熒光探針。本論文主要以cyclen為金屬離子受體,通過引入不同的熒光基團(tuán)作為側(cè)臂進(jìn)行化學(xué)修飾,合成了幾種cyclen衍生物,并研究了它們對不同金屬離子的選擇性識別響應(yīng)。具體做了以下工作:
　　一、利用直接取代的方法,將8-氨基喹啉熒光團(tuán)通過酰胺鍵連接到cyclen環(huán)上,設(shè)計(jì)合成了一種具有良好水溶性的新型鋅離子熒光探針1-(N-8'-喹啉基)乙酰胺

3、基-1,4,7,10-四氮雜環(huán)十二烷(L1)。光譜研究顯示,L1能在生理pH條件下對鋅離子表現(xiàn)出專一性的選擇識別,在溶液中形成1:1的鋅配合物,且該配合物對Cu2+表現(xiàn)強(qiáng)烈的熒光猝滅效應(yīng),因此我們以Zn2+和Cu2+為化學(xué)輸入信號成功構(gòu)建了兩種分子邏輯門。
　　二、將熒光發(fā)光基團(tuán)4'-苯基三聯(lián)吡啶利用直接取代法修飾到大環(huán)cyclen上,合成了兩種cyclen衍生物,一取代衍生物配體1-[4'-對-甲苯基-(2,2':6',2''-

4、三聯(lián)吡啶基)]-1,4,7,10-四氮雜環(huán)十二烷(L2)和二取代衍生物配體1,7-二[4'-對-甲苯基-(2,2':6',2''-三聯(lián)吡啶基)]-1,4,7,10-四氮雜環(huán)十二烷(L3)。由于配體中的cyclen基團(tuán)和三聯(lián)吡啶基團(tuán)都具有較強(qiáng)的金屬配位能力,因此我們分別合成了L2的不同過渡金屬配合物,并利用質(zhì)譜進(jìn)行表征。通過裸眼、紫外光譜和熒光光譜研究了L3對不同金屬離子的光學(xué)性質(zhì),實(shí)驗(yàn)表明根據(jù)不同的作用方式,L3對Fe2+顯示出明顯的比