基于1,2-交替硫雜杯芳烴熒光探針的合成與性質(zhì)研究.pdf

1、熒光探針是建立在分子識別和熒光技術兩者有機結合的基礎上，通過特定的受體對客體的選擇性結合，實現(xiàn)分子的識別并得到分子的信息，隨之通過相應的熒光信號傳導機制將這種分子結合信息轉換為易于檢測的熒光信號，從而實現(xiàn)在分子水平上的原位、實時檢測。熒光傳感器具有如下優(yōu)點：(1)具有高靈敏度，在相應的條件下，能夠對檢測物質(zhì)及時反映，并且達到具有較高的檢查數(shù)量級；(2)具有高選擇性，特定條件下，對特定的離子、分子進行檢測，并且其他的物質(zhì)對該體系幾乎不產(chǎn)生

2、影響；(3)具有高穩(wěn)定性，對檢測的樣品不具破壞性，且產(chǎn)生的熒光可以通過簡單、快速、安全、可靠的儀器來進行測量。近年來，熒光探針在生命科學、環(huán)境科學、材料科學、信息科學等領域得到了廣泛的應用。熒光探針的設計和合成也一直是超分子化學研究中的重要課題之一。
　　硫雜杯芳烴(thiacalixarene)作為新型杯芳烴主體分子，與傳統(tǒng)杯芳烴相比，由于用橋聯(lián)硫原子取代了橋聯(lián)亞甲基，使芳香大環(huán)結構的剛性、極性都發(fā)生了較大的變化，產(chǎn)生了許多不同

3、于經(jīng)典杯芳烴的受體特性=，如硫雜杯芳烴具有(1)更好的絡合軟金屬的能力；(2)易于化學修飾；(3)不同的空腔結構和立體構型；(4)硫雜杯[4]芳烴的橋聯(lián)硫原子易于被氧化。因此，以硫雜杯[4]芳烴為主體分子結構平臺，修飾上熒光基團如蒽、芘、羅丹明、菲羅啉和香豆素等熒光基團后，可以利用其與客體分子形成包結物后熒光發(fā)射光譜及熒光強度的改變來識別客體分子。由于對許多離子和分子表現(xiàn)出良好的分子識別能力，同時又具有構建調(diào)控功能的結構平臺的特點，對超

4、分子化學及相關領域的研究具有重大理論意義。在離子檢測和傳輸、分子開關、化學傳感等相關領域具有重要的應用前景。
　　目前國內(nèi)外主要對硫雜杯芳烴的修飾仍然局限于全取代和1,3位取代，而很少有對1,2交替硫雜杯[4]芳烴下沿修飾的衍生物。本文開展的也是利用硫雜杯芳烴這個優(yōu)良的結構平臺，在對下沿1,2用硅醚取代后，3,4位的羥基用其它功能基團以及熒光基團進行修飾。這類杯芳烴與1,3取代杯芳烴或全取代杯芳烴具有明顯的結構差異，所以在預測其性

5、質(zhì)時，可能會有一些不同的現(xiàn)象表現(xiàn)出來，并且國內(nèi)外對硫雜杯芳烴1,2修飾后還很少見到有人接熒光基團，所以，該熒光探針在結構上具有一定的創(chuàng)新性，新穎性。綜上所述。我們圍繞這一目的，開展對1,2交替硫雜杯芳烴修飾再接熒光識別基團的合成及其性質(zhì)研究，期望能得到對金屬離子、陰離子高靈敏度、高選擇性響應的熒光探針。因此該論文主要對以下幾個方面的研究進行闡述：
　　1.基于1,2-交替硫雜杯[4]芳烴作為結構平臺，NBD-Cl、香豆素、萘作熒光

6、修飾基團，設計合成了4個1,2-交替硫雜杯[4]芳烴衍生物，通過1H NMR、13C NMR、ESI-MS、IR、熔點等方法對合成的中間體及最終產(chǎn)物的結構進行了表征。
　　2.利用熒光光譜、紫外吸收光譜研究了探針的離子識別性質(zhì)。研究表明，探針1可以高靈敏度、高選擇性的識別Ag+、F-和AcO-，而且通過1H NMR、IR探討了探針1的作用機理，推導了可能的作用模式；探針2識別的離子則是Zn2+和Cd2+,并且通過1H NMR、IR