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分子传感器的重要特征就是能够将物质的化学组成信息转换为可测量的光电信号,因而具有灵敏度高、操作简便、易于实现快速检测的优点。由于它在生物、能源、环境、卫生防疫、军事国防中的重要应用,已成为目前国际分析化学前沿性研究热点之一。香豆素及萘酰亚胺具有良好的光谱性能,在分子传感器的设计中已有广泛的应用。本文在前人工作的基础上根据一些特异性化学反应设计合成了若干光学分子传感器。本论文共分四章,分别包括以下内容:
第一章,绪论。首先简要介绍了光学分子传感器的基本概念、研究现状和发展趋势;其次介绍了次氯酸及生理毒性汞离子光学分子传感器的研究现状和进展;最后,对这些相关研究进行分析总结,结合本实验室的工作基础和现有条件,提出本论文的研究设想。
第二章,介绍了N,N-二甲胺基硫代甲酰基(DMTC)保护的4-二乙氨基水杨醛衍生物作为次氯酸荧光传感器的研究内容。根据次氯酸对硫的特异性反应活性,我们设计合成了以DMTC为识别位点,同时又作为分了探针中的羟基保护基团的水杨醛衍生物作为水相中次氯酸的化学计量传感器。次氯酸与探针作用使之最终形成香豆素,在最佳条件下,探针分子在475 nm处的荧光增强和次氯酸浓度存在良好的线性关系。我们建立了一种在生理pH下纯水相中测定次氯酸浓度的荧光光度法,由于次氯酸诱导分子探针发生了不可逆的化学反应,因此该法对次氯酸具有高度的选择性。
第三章,介绍了萘酰亚胺衍生物作为次氯酸荧光传感器的研究内容。萘酰亚胺具有分子结构易修饰的特性,我们通过修饰萘酰亚胺4位的氨基,同时引入酚羟基被DMTC保护的羟甲基苯酚作为识别位点,设计合成了一种在生理pH下检测次氯酸的荧光分子探针。探针分子在540 nm处的荧光增强与次氯酸浓度存在良好的线性关系,且因为该探针是基于特异性反应的作用机理,因此该探针对次氯酸具有高度的选择性。
第四章,介绍了硫代萘酰亚胺作为汞离子、银离子荧光传感器的研究内容。根据汞离子的亲硫性质,我们设计合成了以4.氨基-1,8-萘酰亚胺为荧光母体的分子探针,并初步研究了其在水溶液中对汞离子传感的荧光光度法;另外,初步的实验表明,双硫代萘酰亚胺能在不同酸度下选择性的识别汞离子、银离子。