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新型1,8-萘啶和咪唑衍生物在荧光化学探针和功能配合物中的应用研究

张辉淼  
【摘要】: 本论文基于荧光化学探针的设计原理,利用1,8-萘啶衍生物、咪唑和多联吡啶衍生物设计合成了四个新型配体,将它们应用于金属离子检测和功能配合物的制备,得到了一些有意义的结果。 1.首次合成了一个新型柔性配体:二(7-甲基-1,8-萘啶-2-氨基)甲烷(L1),以L1为配体制备了三个结构奇特的Zn~(2+)配合物:[Zn2(L1)2(OH)](ClO4)3 (L1Zn1)、[Zn4(L1)2(OAc)6(OH)2]·CH2Cl2 (L1Zn2·CH2Cl2)和[Zn5(L1)2(OAc)10]n·4nH2O (L1Zn3·4H2O),并通过X-射线单晶衍射方法测定了它们的结构。光谱性质的研究结果显示,它们是潜在的蓝光材料。研究了L1与各种金属离子作用时的荧光性质,发现L1遇Cd~(2+)荧光增强的敏感性比其它干扰阳离子强。 2.基于2,4,5-三苯基咪唑和6-苯基-2,2'-二联吡啶(HC^N^N),合成了一个新型的共轭分子L2。在混合溶剂中(THF/H2O, 1/1, v/v),L2可以识别出Fe~(3+)的存在,即随着L2-Fe~(3+)配合物的形成,在416和442 nm出现两个新发射带。该配合物的络合常数经计算为(6.6±0.4)×103 M-1。竞争性实验表明,L2具有很好的抗干扰性。通过光谱实验和理论计算,证明Fe~(3+)是与L2中的三苯基咪唑端相互作用,说明三苯基咪唑端是电子给体,而HC^N^N端是电子受体。该结论对两端含N原子的荧光化学探针的设计具有指导意义。 3.基于2,4,5-三苯基咪唑和2,2':6',2''-三联吡啶(N^N^N),用与L2相似的方法合成了一个新型的共轭分子L3。它在THF/H2O=1/1(v/v)的混合溶剂中具有强的荧光发射(λem = 480 nm,φf = 0.45)。离子检测实验发现,只有Fe~(2+)能使它的溶液由淡绿色变为紫色,在575 nm出现一个新的吸收峰。所以L3在Fe~(2+)的检测中有潜在应用。 4.基于L2和L3,制备了两个Pt~(2+)配合物:L2Pt和L3Pt,并研究了它们的光谱性质以及它们对酸的光谱响应。结果显示它们的光谱对溶剂比较敏感,与配体相比,都存在着较强的分子内电荷转移。酸与L2Pt和L3Pt中的三苯基咪唑端作用时,都会抑制分子内电荷转移,与L3Pt作用时还出现了MLCT。 5.基于2,4,5-三苯基咪唑衍生物,利用1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺(EDC)缩和制备了一个用柔性烷基链连接的新型配体L4。它在DMF中发射强烈的荧光(λem = 442 nm,φf = 0.70)。离子检测实验发现,只有Hg2+能显著猝灭它的荧光。竞争性实验表明,L4是一个潜在的Hg2+荧光化学探针。


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