基于自組裝機(jī)理的新型H2PO4-熒光探針的設(shè)計(jì)合成.pdf

1、陰離子在生物、化學(xué)、醫(yī)藥、催化劑、人體健康、食品、環(huán)境中都具有重要的作用，例如，有機(jī)的和無機(jī)的磷酸鹽不僅在生物過程中的信號(hào)傳導(dǎo)和能量?jī)?chǔ)存中發(fā)揮著重要的作用，而且它們能導(dǎo)致水體的富營(yíng)養(yǎng)化。因此選擇性的識(shí)別陰離子已經(jīng)成為了一項(xiàng)重要研究熱點(diǎn)。為了能夠很好的識(shí)別陰離子，熒光探針吸引了很多人的注意，這是因?yàn)闊晒馓结樉哂懈叩倪x擇性和靈敏性以及操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。目前陰離子誘導(dǎo)分子自組裝主要應(yīng)用于合成螺旋和輪烷結(jié)構(gòu)化合物、大環(huán)化合物、分子識(shí)別等領(lǐng)域。雖然

2、基于陰離子誘導(dǎo)受體分子間的自組裝的傳感機(jī)理還沒引起重視，但是這種傳感機(jī)理會(huì)有很大的應(yīng)用前景。利用這個(gè)傳感機(jī)理可以很好的設(shè)計(jì)和合成高選擇性的受體以實(shí)現(xiàn)陰離子的選擇性識(shí)別。另外，葸基熒光團(tuán)經(jīng)常被用在設(shè)計(jì)陰離子的熒光受體中，這是因?yàn)檩攮h(huán)和葸環(huán)之間相對(duì)較近的距離可以在不同波長(zhǎng)范圍內(nèi)形成單體的峰以及激基締合物的峰。酰胺吡啶鹽作為陰離子的鍵合位點(diǎn)已經(jīng)被充分的證實(shí)。基于以上的設(shè)計(jì)思路，在本論文中，我們以蒽基團(tuán)作為受體信號(hào)報(bào)告基團(tuán)，以酰胺吡啶鹽作為陰離

3、子的鍵合位點(diǎn)設(shè)計(jì)并合成了識(shí)別H2PO4-(Pi)和AcO-的一系列陰離子受體，具體的研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:
　　1.以蒽基作為信號(hào)報(bào)告基團(tuán)，以酰胺吡啶鹽為鍵合位點(diǎn)設(shè)計(jì)合成了一個(gè)簡(jiǎn)單的受體H1。通過熒光光譜研究了受體H1對(duì)Pi的選擇性識(shí)別過程。往受體中加入Pi陰離子后誘導(dǎo)了受體光譜出現(xiàn)了明顯的紅移并且H1熒光增強(qiáng)至原來的10倍，且出現(xiàn)了激基締合物的特征峰，這說明受體H1對(duì)Pi具有專一的選擇性。通過熒光光譜分析、紫外吸收光譜和DFT計(jì)算

4、研究了受體和Pi的識(shí)別過程為Pi誘導(dǎo)主體H1的自組裝過程，自組裝后形成激基締合物，從而可以選擇性識(shí)別Pi。
　　2.在H1的基礎(chǔ)上，在受體H1中分別引入了強(qiáng)的供電子能力的甲氧基和強(qiáng)的吸電子能力的硝基設(shè)計(jì)并合成了受體R1和R2。通過熒光光譜研究了受體R1對(duì)Pi的選擇性識(shí)別過程。往受體R1中加入Pi陰離子后誘導(dǎo)了受體光譜出現(xiàn)了明顯的紅移并且R1熒光增強(qiáng)至原來的40倍，出現(xiàn)了激基締合物的特征峰。熒光光譜分析和紫外吸收光譜研究了受體和Pi

5、的識(shí)別過程為Pi誘導(dǎo)主體R1的自組裝過程，自組裝后形成激基締合物，從而可以選擇性識(shí)別Pi。而含有吸電子基團(tuán)的硝基受體R2對(duì)Pi等陰離子無選擇性識(shí)別。這說明供電子基團(tuán)有利于受體H1的組裝及激基締合物的形成，而吸電子基團(tuán)不利于受體H1的組裝及激基締合物的形成。
　　3.在H1的基礎(chǔ)上，改變了識(shí)別位點(diǎn)胺基和羰基的位置設(shè)計(jì)并合成了陰離子受體L1，通過熒光定性發(fā)現(xiàn)Pi不能誘導(dǎo)受體分子間的自組裝，說明識(shí)別位點(diǎn)互換不利于受體分子間的自組裝。通過