新型陽離子型金屬配合物和聚合物的合成、性質(zhì)表征及與DNA的相互作用研究.pdf

1、釘配合物由金屬釕與配體兩部分組成，具有剛性的八面體結(jié)構(gòu)、良好的光熱穩(wěn)定性、較好的溶解性以及豐富的氧化還原性質(zhì)等特點，因此在生物大分子識別、電化學(xué)發(fā)光、太陽能電池以及有機電致發(fā)光器件等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景。另一方面陽離子型共軛聚合物材料通常具有很好的熒光特性，尤其在生物大分子識別方面比小分子材料更有優(yōu)勢，表現(xiàn)在與生物大分子相互作用過程中電荷與能量可以沿著共軛高分子的剛性長鏈傳遞，能夠顯著地對相互作用的信號進行放大，所以這類材料在生物大分

2、子的檢測方面受到了人們的廣泛關(guān)注，發(fā)展非常迅速。本論文設(shè)計合成了幾種新型的陽離子型釕聯(lián)吡啶配合物和聚雙吡啶鹽，研究了它們的性質(zhì)以及與DNA的相互作用。
　　 第一部分：設(shè)計合成了三種新型的釕聯(lián)吡啶配合物，表征了其性能，研究了它們與DNA的相互作用。首先，通過在具有優(yōu)異的光物理及電化學(xué)性能的釕聯(lián)吡啶配合物(Ru(bpy)32+)母體結(jié)構(gòu)上引入一些具有特殊功能的基團，設(shè)計合成了三種陽離子型配合物012、015和016。然后，通過紫外

3、可見光譜、熒光光譜及循環(huán)伏安法表征了這三種釘配合物的光物理以及電化學(xué)性能。實驗結(jié)果表明這些釕配合物具有特征的MLCT躍遷以及穩(wěn)定的氧化還原性質(zhì)。接著，研究了這三種配合物的電致發(fā)光性能，其器件結(jié)構(gòu)為ITO/PEDOT-PSS/complex/Al，器件發(fā)出純正的紅光，但發(fā)光效率極低，可能由于配合物的溶解度較差。最后，研究了這三種配合物與DNA的相互作用。通過考察DNA的加入量對三種配合物的紫外可見光譜、熒光光譜的影響，探討了這三種配合物與

4、DNA的結(jié)合模式、結(jié)合常數(shù)以及不同的配體類型和結(jié)構(gòu)對二者之間相互作用的影響。
　　 第二部分：設(shè)計合成了兩種陽離子型聚雙吡啶鹽，表征了其性能，研究了它們與DNA相互作用。首先，通過杯[4]芳烴二胺衍生物與雙嗡鹽逐步聚合制備了兩種新型的聚雙吡啶鹽。這種聚雙吡啶鹽的結(jié)構(gòu)特征在于：⑴雙吡啶鹽結(jié)構(gòu)單元作為熒光基團，由于其帶有正電荷，大大提高了聚合物的親水性，而且能夠與DNA上帶有負電荷的磷酸根形成靜電相互作用；⑵杯[4]芳烴結(jié)構(gòu)單元具有

5、良好的脂溶性，結(jié)構(gòu)柔性，可以靈活地適應(yīng)DNA分子二級結(jié)構(gòu)的多樣性。然后，利用核磁共振光譜、紅外光譜、元素分析等分析手段對聚合物的結(jié)構(gòu)進行了確定。接著，對它們的熱性能、結(jié)晶度以及溶解性進行了表征，實驗結(jié)果表明：這兩種聚合物在N2和空氣中均表現(xiàn)出很好的熱穩(wěn)定性；它們在常見有機溶劑中也顯示出很好的溶解性。采用紫外可見光譜和熒光光譜的方法研究了這兩種聚合物溶液的光譜性質(zhì)，考察了實驗條件比如激發(fā)波長，溶劑極性等對聚合物光譜性質(zhì)的影響。最后，通過熒