1,#-萘酰亞胺類Cu(Ⅱ)離子比率熒光探針的ICT機理.pdf

1、1，8-萘酰亞胺類Cu(Ⅱ)離子探針是一類具有分子內電荷轉移(ICT)特征的比率型熒光分子探針，其熒光團內有著強的電子“推-立”體系,與Cu(Ⅱ)離子絡合后導致熒光發(fā)射波長紅移或藍移，是用于檢測Cu(Ⅱ)離子的高選擇性和高靈敏度熒光探針。為了從微觀上研究ICT機理的過程，我們運用密度泛函理論(DFT)以及含時密度泛函理論(TDDFT)研究了這類分子探針的光物理性質。
　　應用DFT方法對N-丁基-4，5-二[2-(苯胺基)乙胺基]

2、-1，8萘酰亞胺（探針B）和4，5-二[2-（胺基）-N-（苯基）-乙酰胺基]-1，8萘酰亞胺（探針C），以及探針與Cu(Ⅱ)離子結合后的基態(tài)進行幾何結構優(yōu)化。通過自然鍵軌道(NBO)分析，考察了探針分子及其Cu(Ⅱ)離子絡合物的成鍵特性及電子結構。基于基態(tài)結構，應用TDDFT進行了激發(fā)態(tài)計算，并進一步完成激發(fā)態(tài)結構優(yōu)化和發(fā)射光譜的計算。通過計算證明了探針分子對Cu(Ⅱ)離子識別機理和熒光發(fā)射的分子內電荷轉移(ICT)機理。
　　

3、結果表明，探針B與Cu(Ⅱ)離子絡合后，誘導萘胺N原子脫氫，并與相鄰的萘環(huán)形成C=N雙鍵，使得共軛體系被延長，偶極矩增大，更有利于萘胺基N原子上的p電子向萘環(huán)的π*軌道轉移，因此導致吸收波長和熒光發(fā)射波長紅移。探針C在激發(fā)態(tài)，萘胺基N原子的雜化狀態(tài)發(fā)生改變，一個N與萘環(huán)形成C=N雙鍵，N上p電子向萘環(huán)共軛體系轉移部分電子，形成ICT態(tài)，因此發(fā)射波長紅移。與Cu(Ⅱ)離子絡合后，與萘環(huán)相連的C-N鍵的轉動受到限制，在激發(fā)態(tài)時不能形成共平面