香豆素衍生物熒光分子探針的合成及性能研究_畢業設計論文(專業版)

　　

【正文】 eau, Emmanuel Klein, Carsten Dosche, Paul Kerth and Luc Lebeau. Synthesis and characterization of coumarinbased europium plexes and luminescence measurements in aqueous media[J]. Organic amp。L1) 圖 [Cu2+]對 SHK1的吸收光譜 的 影響 圖 [Cu2+]對 SHK1對吸收比值的影響 其它金屬離子對探針識別 Cu2+光譜的影響 考察了 pH= 時，分別向 SHK1/Cu2+溶液中加入 Na+、 K+、 Mg2+、 Ca2+、 Cr3+、Co2+、 Ni2+、 Cu2+、 Pb2+、 Cd2+、 Al3+ 等常見金屬離子的鹽， 其他 金屬離子 對 SHK1/Cu2+ 溶液的熒光強度作圖 ， Iλ=474/Iλ=350 比例與金屬離子 作圖 。 空白樣的發射波長為 415nm， SHK1/ Cu2+ 的發射波長為 477nm，紅移了 62nm。L1。L1 ， Brij35 的濃度為 103 mol濃縮溶液，柱分離(CHCl3/CH3OH=5:1)(v/v)， Rf=)，收率為 %。該香豆素衍生物在乙睛溶液幾乎沒有熒光，然而在鋅 (II)離子存在下，能最大吸收顯示出紅移，從 374nm 紅移到 452nm，肉眼觀察到由無色變為黃色，且其它金屬離子不存在這種效應。分別測定 6 和 7 在石油醚、乙醚、乙醇、甲醇和水 中的紫外和熒光光譜。 R 1 = R 2 = ( C H 2 ) 3 O C H 3 , C 2 H 5S 2 O 2 N R 6R 5 具有更優良的牢度性能和溶解性能。 香豆素類熒光探針的研究進展 香豆素又名 1， 2苯并吡喃酮 (分子式如下 )，廣泛存在于自然界中的一種內酯類化合物， 天然存 在 于 蕓香科和傘形科植物中最多，其次是黑香豆、香蛇鞭菊、野香莢蘭 、蘭花等中 ，少數 來自微生物。輻射的衰變過程伴隨光子的發射，即產生熒光。 關鍵詞： 香 豆素；熒光分子探針； Cu2+ 齊齊哈爾大學畢業設計 (論文 ) 2 Abstract Coumarin3methyl chloride was synthesized using the raw marterial coumarin3formic acid through chloroacetylation. which were used as mediums of synthesizing plicated fluorescent probes. Furtherly, used coumarin3methyl chloride and 2pyridine8aminoquinoline, fluorescent molecular probes SHK1 was designed and synthesized through reaction. SHK2 was synthesized using the coumarin3methyl chloride and excess ethylenediamine.. 2pyridine8aminoquinoline was chloroacetylated using the raw marterial , which is the mediums of synthesizing plicated fluorescent probes. And then further reaction with anhydrous piperazine, finally the SHK3 was synthesized through coumarin3methyl chloride. The structure was confirmed by 1HNMR characterization of the above products, are the target product. After initial screening, fluorescent molecular probes of the SHK1 was studied in the recognition performance of the metal ions in the neutral buffer solution. The results show that SHK1 can be selective fluorescence quenching identification of Cu2+,Fe3+.After plexation with Fe3+, at the wavelength of 351nm, the fluorescence peak intensity quenching of 31%。 After plexation with Cu2+, at the wavelength of the 474 nm, The fluorescence intensity is almost plete quenching, the quenching ratio of 97%. Quantitative analysis showed that SHK1 formed a 1:1 plex with Cu2+. Metal ion petition experiments show that the detection of SHK1 for Cu2+ did not been interfered for the mon metal ions. Keywords: Coumarin。圖 為分子內所發生的激發過程以及輻射躍遷衰變過程的示意圖。由于它具有抗艾滋病，抗腫瘤，抗氧化，抗微生物，降壓，抗輻射等多方面的生物活性以及良好的光學特性等優點，被廣泛應用于各個領域 [15,16]。作為熒光染料應用于太陽能手機契合激光器。結果發現，溶劑的極性較大時，紫外最大吸收波長較大。 本研究工作的主要內容及意義 雖然 基于香豆素類構造的熒光分子探針用于金屬離子識別 ，但 由于 合成方法復雜、收率低、檢測條件苛刻等，而且還有一部分 香豆素類化合物的衍生物 熒光分子探針的研究進展還不豐富。 齊齊哈爾大學畢業設計 (論文 ) 14 OC O C lOC H C l 3 , R T , 2 hNNN HNON HNNN HNON COOO (3) SHK3：將 (2)中所得產物 110mg()、 ()香豆素 3甲酰氯溶 于 三 氯 甲 烷 中 ， 室 溫 下 攪 拌 2h 后 停 止 反 應 。L1， TX100 的濃度為 104 mol放置 h 后，測其吸收與發射光譜。結合圖 不同金屬離子在 λ=474 nm和 λ=351 nm處熒光強度比例值可以看出 Cu2+在 λ=447 nm處識別 SHK1化合物中的喹啉基團并發生猝滅，其他 金屬離子對 SHK1的熒光強度沒有明顯影響 Cu2+濃度對溶液光譜的影響 圖 36 為改變 Cu2+濃度時 SHK1 的熒光光譜變化情況 。 由圖 310 可知，向 SHK1/Cu2+加入 Na+、 K+、 Mg2+、 Ca2+、 Cr3+、 Co2+、 Ni2+、 Pb2+、Cd2+、 Al3+等常見金屬離子進行熒光強度的檢測。 Biomolecular Chemistry, 2020, 7: 52595260. [27] JUNG H S, KWON P S, LEE G W, et al. CoumarinDerived Cu2+Selective Fluorescence Sensor: Synthesis， Mechanisms. and Applications in Living Cells[J]. Journal. American. Chemical. Society. 2020: 131: 20202020. [28] NOLAN E M, JAWORSKI J, OKAMOTO K I QZ1 and QZ2: Rapid, Reversible Quinoline Derivatized Fluoresceins for Sensing Biological Zn(II)[J]. Journal of the American Chemical Society, 2020, 127: 1681216823. [29] 智雙 , 溫衛東 , 楊桂芳 ,等 . 香豆素類化合物的熒光光譜性能及應用性能研究 [J]. 第九屆全國染料并與染色學術研討會贊信忠發布會論文集 : 101102. [30] 馬文輝 , 彭孝軍 , 徐群 , 宋波 . 香豆素類熒光傳感器 [J]. 化學進展 , 2020, 19(9): 12581265. [31] KI M E, JANG H H, YI S J, et al. Coumarinderivativebased off–on catalytic chemodosimeter for Cu2+ ions[J]. Chemcal Communication, 2020, 4838–4839. [32] 郭媛 , 宋丹梅 , 魏永鋒等 . 新型香豆素類熒光化合物的合成及熒光性質 [J]. 應用化學 , 2020, 26(6). [33] LIN W, YUAN L, CAO X. A rational approach to emission ratio enhancement of chemodosimeters via regulation of intramolecular charge transfer[J]. Tetrahedron Letters, 2020, 49(46):65856588. [34] PLATER M J , GREIG I, HELFIHEH M H, et al. The Synthesis and Evaluation of ophenylenediamine Derivatives as Fluorescent Probes for Nitric Oxide Detection[J]. Journal of Chemieal Soeiety:Perkin ,2020,20:25532559. [35] BRUNET E, ALONSO M T, JUANNES O,et al. Unusual behavior of 7diethylamin3(3,4ethylendioxybenzoyl) coumarin towards group II cations: a 齊齊哈爾大學畢業設計 (論文 ) 26 potential photoactive probe for magnesium[J]. Tetrahedron Letters, 1997, 38: 44594462. [36] SUZUKI Y, KOMATSU H, IKED T, et al. Design and Synthesis of Mg2+seleetive Fluoroionophores based on a Coumarin Dervative and Application for Mg2+ Measurement in a Living Cell[J]. Analytical Chemistry, 2020, 74: 14231428. [37] Lin W Y, Yuan L Fluorescence enhancement of coumarinquinoline by transition metal ions: Detection of paramagic Ni2+and Co2+[J]. Dyes Piglllents, 2020, 83: 1420. [38] LI H Y , GAO S, XI Z A colorimetric and“turnon”fluorescent chemosensor for Zn(II)based on coumarin Shiffbase derivative[J]. ., 2020, 12: 300303. 齊齊哈爾大學畢業設計 (論文 ) 27 致 謝 本論文是在尊敬的張宇 老師 的指導下完成的，從論文的選題、實驗開展乃至論文的完成無不凝聚著老師的心血。ementine F180。L1,CCu2+=6μmol Cu2+對 SHK1的熒光強度有明顯影響 ， Cu2+在 λ=447 nm處發生猝滅； Fe3+在 λ=355 nm處識別香豆素，并且其熒光強度降低約 110nm。L1，金屬離子的濃度為 105 molL1，緩沖溶液濃度為 mol