基于半花菁衍生物的阴离子荧光分子探针和分子逻辑电路

发布时间：2022-01-16 19:39

　　花菁染料是一种非常经典的染料,具有摩尔吸光系数大和荧光量子效率高等优点。而半花菁染料属于花菁染料的一种,通过一个含有奇数个碳原子的共轭链将吸电子基团和给电子基团连接起来。目前已被应用于生物探针、染料、敏化太阳能电池中的光敏剂等方面,在阴离子化学传感器和复合的分子逻辑电路方面中却很少用到。而本论文着重是从阴离子化学传感器和复合的分子逻辑电路这两个方面入手,用紫外-可见光谱和荧光发射光谱对半花菁染料的性质进行了分析,并对于它们可以检测某些阴离子和形成分子逻辑电路的机理进行了探讨。具体内容如下：与一些金属离子和体积较小阴离子的化学传感器相比,四面体的阴离子,比如SO42-、 H2PO4-、HSO4-、HPO42-等,这些离子的水合作用非常大（根据Hofmeister规则）,因此,找到一种能够选择性检测四面体阴离子的方法是非常困难的。本论文第二章合成了一系列半花菁衍生物L1～L4,并运用1H NMR,13C NMR,元素分析和质谱进行了表证。实验结果发现,连接有对位羟基的半花菁衍生物L1、L2在乙醇和水为1：1的溶剂体系中,可以对HS04-进行选择性的检测,结合比都为1：1,拟合求得的解离常数... 

【文章来源】：天津理工大学天津市

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 花菁染料简介
        1.2.1 花菁素染料的结构特点
        1.2.2 花菁染料一般的合成方法
    1.3 花菁染料用于荧光分子探针方面的研究
        1.3.1 荧光分子探针的定义及结构
        1.3.2 荧光分子探针的识别机理
        1.3.3 荧光分子探针的应用
    1.4 花菁染料用于分子逻辑门方面的研究
        1.4.1 AND门
        1.4.2 XOR门
        1.4.3 INHIBIT门
        1.4.4 XNOR门
        1.4.5 半加法器(half-adder)
        1.4.6 半减法器(half-subtractor)
        1.4.7 数字比较器(the digital comparator)
        1.4.8 分子逻辑电路的应用
    1.5 本论文的主要内容
第二章 基于半花菁的HSO_4~-荧光分子探针
    2.1 设计思路
    2.2 合成路线
    2.3 实验部分
        2.3.1 仪器与试剂
        2.3.2 合成方法及化合物的表征
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 试剂
        2.4.2 探针分子对各种阴离子识别性能的研究
        2.4.3 L1和L2检测HSO_4~-机理
        2.4.4 H-聚合物随温度的变化的紫外-可见光谱
        2.4.5 不同浓度下L1的紫外-可见光谱
        2.4.6 L1和L2的连续滴定实验
        2.4.7 Job's Plot
        2.4.8 探针L1和L2的离子干扰
        2.4.9 探针L1和L2对检测HSO_4~-的pH适用范围
        2.4.10 探针L1和L2的检测限
    2.5 本章小结
第三章 基于半花菁的分子逻辑门
    3.1 设计思路
    3.2 实验部分
        3.2.1 仪器与试剂
        3.2.2 合成路线
        3.2.3 合成方法及化合物的表征
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 试剂
        3.4.2 化合物CJ4光谱性质的研究
        3.4.3 对CJ4随着pH不同而光谱性质不同的机理研究
        3.4.4 逻辑门的构建
        3.4.5 半减器和数字比较器的关系
    3.5 本章小结
结论
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢


【参考文献】：
博士论文
[1]花菁染料在荧光分析中的应用研究[D]. 朱昌青.厦门大学 2004

硕士论文
[1]基于杯[6]芳烃的荧光受体分子设计与传感器性能研究[D]. 陆阳.天津理工大学 2010



本文编号：3593299