基于Aza-BODIPY有機小分子的合成及性質研究.pdf

1、氮雜氟硼吡咯（Aza-BODIPY）熒光染料是近二十年發(fā)展起來，受到研究者們廣泛關注的一類新型熒光化合物。作為一種近紅外染料，它們擁有良好的光物理性質，如：熒光發(fā)射波長較長、熒光量子產率較高、摩爾消光系數較大、半峰寬較窄、光穩(wěn)定性較高等等。目前，該類染料已經在光動力學療法，熒光成像和化學檢測等領域得到了應用，基于此類染料設計合成的熒光探針已經被應用于金屬離子、陰離子和小分子化合物的檢測，但其中關于檢測氰根離子的報道很少見。本論文中設計合

2、成了一系列基于 Aza-BODIPY的衍生物，研究了它們的光物理性質，特別是發(fā)現了氮雜氟硼吡咯結構與氰根離子反應的機理，并對此進行了深入系統(tǒng)的研究。
　　本論文的第二章設計合成了 Aza-BODIPY衍生物 L1，將甲?；氲搅似浞肿咏Y構中,我們通過紫外和熒光滴定研究了它對氰根離子的檢測能力。研究表明。L1在 DMSO/PBS（8/2。v/v）的檢測體系中對氰根離子同時具有比色相應和熒光猝滅響應，檢測限為7μM，它對氰根離子具有

3、較好的選擇性，Job’s Plot曲線證明二者的結合比為1:1。根據以往的文獻報道，我們初步認為二者的反應機理是氰根離子對醛基的親核進攻，然而，其氫譜滴定數據表明，甲?；⑽词艿角韪x子的進攻，這使得我們需要重新考慮了 L1對氰根離子的檢測機理。
　　本論文的第三章系統(tǒng)的對 Aza-BODIPY化合物與氰根離子的作用機理進行了探討。通過比較不帶醛基的對照化合物對氰根離子的響應情況，判斷出醛基的存在對檢測氰根離子沒有影響。結合它們在

4、加入氰根離子后吸收光譜的變化，我們推測氰根離子很有可能是與氮雜氟硼吡咯骨架上的吡咯環(huán)發(fā)生反應，引起整個分子共軛的變化，從而導致吸收光譜在加入氰根離子后發(fā)生了顯著變化。通過核磁滴定和理論計算推測出反應位點，最終通過相近加成產物的晶體結構證實了兩者的反應位點。研究結果表明，Aza-BODIPY化合物與氰根離子反應的摩爾比為1:1，且加成反應位點為Aza-BODIPY母體結構3位的碳原子。
　　論文的第四章設計合成了三個 Aza-BOD

5、IPY衍生物，研究 BF2配位基團，以及吡咯環(huán)上引入吸電子取代基對 Aza-BODIPY化合物與氰根離子反應的影響。結果表明：沒有 BF2配位的化合物與氰根離子在常溫下幾乎不會反應，這是由于缺少了吸電子中心 BF2，其反應位點活性低造成的，理論計算也表明其與氰根離子加成所需能量較高；而對于醛基修飾在吡咯環(huán)上的化合物來說，即使加入過量的氰根離子，核磁鑒定結果表明醛基峰仍然存在，說明 Aza-BODIPY類化合物的母體結構與氰根離子的反應活

6、性較高。
　　論文的第五章設計合成了一個基于四苯乙烯的衍生物 M1，將硝基乙烯基引入其結構中可以使它成為一個 Michael受體，從而使其易受到某些親核試劑的進攻，借以實現對這類物質的檢測。本章通過紫外和熒光滴定實驗探究其對 HSO3-的檢測能力，并對加成產物進行了高分辨質譜的表征。研究表明：化合物 M1具有典型的AIE性質，它對 HSO3-和一些含巰基的氨基酸（L-Cys，Hcy和GSH）均有響應，其作為熒光探針對HSO3-的選