文字新型馬來腈希夫堿離子探針

ANovelIonProbeBasedonSchiff-baseDiaminomaleonitrileDerivers:SynthesisandPropertiesInthispr,themechanismsofionfluorescenceprobeweresummarized.Anovelionprobewithhighsolubility,whichisbasedonschiff-basediaminomaleonitrilederiversmodifiedbyaza–crownetherwassynthesizedefficientlyandeasily.Furthermore,theproductwascharacterizedbyIR,NMRandMSmethods.Meanwhile,itsabilitiesofmetalionsrecognitionoftheproductwerecomprehensivelytested.TheresultsshowedthattheproductwaspH-insensitiveCu2+whichwoulddetectCu2+effectivelyinarelativelywidepHrange(5.5-11.0).Keyword:Diaminomaleonitrile;Schiff-Base;ion文獻(xiàn)綜 .-1----------目標(biāo)產(chǎn)物L(fēng)1的路線....................................................................-6目標(biāo)產(chǎn)物L(fēng)1....................................................................-6目標(biāo)產(chǎn)物L(fēng)1的與表征................................................................-8-L1的紫外與熒光性質(zhì)測試......................................................................-11--銅是是內(nèi)第三豐富的過渡金屬元素[1]。Cu2+在內(nèi)的適量存在有益于同時還與人處于壓力與下的生理反應(yīng)密切相關(guān)[3]。若體內(nèi)Cu2+的代謝不正縮癥，Alzheimer’s等；當(dāng)內(nèi)Cu2+含量過高，會產(chǎn)生巨大的毒害作用[5]。并且，計并開發(fā)一種具有高靈敏度，高選擇性檢測Cu2+段具有重要意義[6]。在儀器費(fèi)用高、操作復(fù)雜等缺點(diǎn),應(yīng)用受到極大的限制。熒光探針技術(shù)由于檢測中脫穎而出,并已成為研究的熱點(diǎn)之一。[7]。近些年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，金屬離子熒光探針作為一種高靈測具有廣泛的應(yīng)用價值，其設(shè)計、及識別機(jī)理已受到廣泛關(guān)注[8]。目前，律及機(jī)理。大致可按熒光探針識別機(jī)理分為以下幾類:(1)(PET)；(2)分子內(nèi)電荷遷移(ICT)；(3)熒光能量遷移(FRET)[9]；(4)基團(tuán)轉(zhuǎn)換(GC)；光誘導(dǎo)電子遷移典型光誘導(dǎo)電子遷移(photoinducedelectrontransfer，PET)熒光分子探針是由受體R(receptor)、熒光團(tuán)F(fluorophore)以及連接它們的間隔基S(spacer)熒光團(tuán)F部分是用于吸收光和熒光發(fā)射的場所，受體R部分可以用來接受客體。S連接，從而構(gòu)成了一個既可以識別客體又可以給出光信號 F，產(chǎn)生熒光猝滅現(xiàn)象[10]簡單的說當(dāng)受體未與客體結(jié)合時獲，激發(fā)態(tài)能量得以輻射躍遷形式發(fā)出（如圖1。1.光誘導(dǎo)電子遷移(PET)PETPET熒團(tuán)F便會發(fā)射熒光。分子內(nèi)電荷遷移常見的分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移(intarmolecularchargetransfer，ICT)熒光分子探針是數(shù)增大[12]（2能量遷移能量遷移(resonanceenergytransferRET)過程的探針一般情況下是通PET熒光探針相似，一旦受體結(jié)合客體后，兩個緊密相靠的熒光團(tuán)就因客體被而被彼此遠(yuǎn)遠(yuǎn)推開，能量遷移過程被抑制或者完全常有文獻(xiàn)提及“熒光能量轉(zhuǎn)移(fluorescenceresonanceenergytransfer，F(xiàn)RET)”，這種表述確，因?yàn)椴⒉皇菬晒獾霓D(zhuǎn)移而是電子供體的電子能量轉(zhuǎn)移。因此，用EET(excitationenergytransfer或electronicenergytransfer)或RET(resonanceenergytransfer)表示這種過程更為合理[14]。層與分析對象產(chǎn)生選擇性相互作用;第二，在發(fā)生選擇性相互作用的同時能夠產(chǎn)熒光基有機(jī)熒光分子中含有發(fā)射熒光的基團(tuán)，稱為熒光團(tuán)。一個典型的熒光團(tuán)識別基和被測物特性相匹配(如陽離子離子直徑、電荷密度、配位數(shù)、金屬離子的軟硬度等)。對于金屬陽離子的識別，一般熒光探針分子需要一個或幾個可以結(jié)合客基于以上文獻(xiàn)調(diào)研 了一種新型的氮雜冠醚基馬 堿化 因緊密的-π堆積，形成激基締合物使得熒光淬滅。同時，可以通過調(diào)節(jié)氮雜冠醚進(jìn)而控制其發(fā)光行為。另一方面，氮雜冠醚大的空腔可以有效的絡(luò)合金屬離子通過不同金屬離子的影響，亦可調(diào)節(jié)其光學(xué)行為。實(shí)現(xiàn)波段的有效調(diào)節(jié)與控制此外，氮雜冠醚的柔性基團(tuán)和親水性的氧可以有效的增加熒光生色團(tuán)的溶解性避免了剛性結(jié)構(gòu)溶解性差這一問題。生產(chǎn)Nieolet公核磁Bruker400Ultra-PHPHS-FinniganMicromass質(zhì)譜試規(guī)生產(chǎn)N,N-二羥乙基苯市市NaOH(粒狀說明：原料使用前未作進(jìn)一步純化，溶劑均在干燥、重蒸后有機(jī)部目標(biāo)產(chǎn)物L(fēng)1的路 OTs

OTsN N ONOONO

O

ONOONN

NOHNO CHO H NH O

O目標(biāo)產(chǎn)物（1）A(甲基苯磺酸三苷醇二酯)的向二縮三乙二醇（7.51g,0.05mol）的二氯甲烷溶液中逐滴加入氫氧化鈉水（30%,80mL0.5h（20.05g,0.105mol）96.7%白色晶體20.04g（產(chǎn)率：87.4%。1HNMR(500MHz,CDCl3,TMS):δ2.44(s,6H),3.52(s,4H),3.65(t,4H,J4.8Hz),4.13(t,4H,J=4.8Hz),7.37(d,4H,J=8.0Hz),7.86(d,4H,J=8.0將氫化鈉（1.71g,43mmol）200mLTHF混合加熱回流，向此體系g,12.5mmol）THF200mL24h反應(yīng)結(jié)束。抽濾，濃縮后加6mL無水甲醇和高氯酸鈉（1.75g）40min，抽濾，濃縮，乙酸乙酯重后減壓濃縮濾液可得油狀物，冷凍為白色固體1.43g（產(chǎn)率：38.7%。1HNMR(500MHz,CDCl3,TMS):3.58-3.70(16H,m),3.76(4H,t,J=6.06.67(d,3H,J=7Hz),7.21(2H,t,J=7.550mL的燒瓶中移入1.5mLDMF，在冰浴的條件下緩慢滴加2.0mLPOCl31.5g，N-苯基單氮雜-15-冠-51,2－二氯乙烷溶酯）得黃色固體，產(chǎn)率為78%。圖3.C的氫1HNMR(400MHz,CDCl3,TMS):δ9.67(a-H,s),7.65(2H,b-H,d),c-H,d),3.50(4H,e-H,t),3.55-3.69(16H,m)MS(APCI)M+1:324.3.目標(biāo)產(chǎn)物L(fēng)1的與表NO NONON

H CHO H NH O O0.32g(3.0mmol)30mL干燥的苯中，滴加幾滴哌啶0.5h1.0g3.0mmol4-15-冠-5的苯溶液，80℃加熱回流8h，TLC，反應(yīng)結(jié)束，冷卻，濃縮，乙醇：二氯甲烷（1:3）重結(jié)晶得棕紅色晶體0.95g，產(chǎn)率74.2%。MS(APCI)M+1:

4.L15.L11H-NMR(400MHz,CDCl3,TMS,ppm):δ8.094(1H,b-H,s),7.80(2H,c-H,J=8Hz,),7.47(s,2H,a-H),6.71(2H,d-H,d,J=8Hz),3.66-3.50(20H,e-H,6.L113C-NMR(100MHz,CDCl3,TMS,ppm):δ158.63,151.15,131.34,121.98,114.38,112.92,111.56,109.72,721.42,69.57,68.27,7.L1IR具有代表性的峰3391.14cm-13302.34cm-1N-H伸縮振動峰；2228.20cm-12198.62cm-1N≡CUV-3600雙光束紫外可見分光光譜儀上測定的，選用的0.5nm熒光光譜均在熒光譜儀日立-F25001.01.0cm的四面通光的500激發(fā)電壓下激發(fā)狹縫寬度和發(fā)射狹縫寬度均為5nm9.L1在不同溶劑中的單光子熒光光譜 abs SPEF 看出，L1隨著溶劑極性的增enzene<CH2Cl2<THF<EtOH< L1的pHpH，但當(dāng)這個環(huán)境受到外界干擾時，pHpH范圍能不同pH條件下吸收光譜是在UV-3600雙光束紫外可見分光光譜儀上測得。pH值以36%的鹽酸和NaOHPHS-3CT10.L1在不同pH11.L1在不同pH413nm10350nm處有一新峰出現(xiàn)且強(qiáng)度增大，當(dāng)pH=4.5時達(dá)到最大；pH繼續(xù)增大時350nm處的峰，于413nm處出現(xiàn)了一pH=11.511413nmL1的吸由此可見，L1pHpH范圍(弱酸至堿性環(huán)境內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)對Cu2+的識別。這種對pH的不敏感性，非常有利于其在常L1Cu2Zn2Cd2Co2Ca2+,KLiNaNi2Mg2Ba2+。為了減少干擾因素，金屬鹽均選用金屬離子與L1以1：1的濃度混合進(jìn)行紫外吸收測試：首先，將Cu2+,Zn2+,Cd2+Co2+Ca2+K+Li+Na+Ni2+Mg2+Ba2+10-2M的水溶液，10-3M備用；L110-3MDMSOpH6.5-7.0)量瓶中。最后，用色譜純乙腈(pH=5.5-6.0)定容。12.L1在乙腈溶液中的吸光度值變化當(dāng)加入等摩爾量不同的金屬離子(10-513.L1的乙腈溶液中加入等摩爾量不同的金屬離子(10-5M)320nm由圖12可知，當(dāng)向L1的乙腈溶液中加入等摩爾量不同種類的金屬離子時，Cu2+出現(xiàn)了與其它金屬顯著不同的紫外吸收特征峰，而其他金屬離子對L1在425320nmL1Cu2+L1為了獲得更為詳盡的L1對Cu2+的識別參數(shù)，進(jìn)行了紫外滴定光譜的測Cu2+10-3M的溶液備用；L110-5M5mL容量圖14.L1在乙腈溶液中加入不同濃度的Cu20,0.02,0.04,0.06,0.08,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.7,0.8,0.9,1.0,1.1,1.2×10-5M)圖 L1在THF溶液中加入不同濃度的Cu2+(0,0.01,0.04,0.06,0.08,0.1,0.2,0.4,0.6,1.0,1.4,1.8,2.010-5M)圖16.L1在H2O/THF(80/20)混合溶液中加入不同濃度的Cu20,0.0010.0020.0060.010.04,0.06,0.08,0.1,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,1.4,1.8,2.2,2.6,3.0,3.4,3.8,4.2,4.6105M)的溶 新峰位置 響應(yīng)范圍乙 0.04~1.1×10- 0.06~2.0×10- 0.04~4.6×10-+劑中的靈敏度順序大致為：H2O/THF混合溶劑>THF>乙腈。較之其他純?nèi)軇?，L1Cu2+的響應(yīng)范圍較寬且靈敏度較高。一般而言，熒光探針最重要們選用了H2OTHF混合比為80:20的混合溶劑。L1與Cu2+，定。驗(yàn)在室溫條件下的乙腈溶液中進(jìn)行，保持1和Cu2+的總濃度為1×103不變，進(jìn)。圖17.L1和Cu2+乙腈溶液中的Job’sL1Cu2+1:1是絡(luò)合。L1與Cu2+確定絡(luò)合常數(shù)比為1：1后，根據(jù)Benesi-Hildebrand（B-H）的1:1型方程計算絡(luò)合常數(shù)K值。計算方程如下：

[Cu2

K'KAAAL1中加入Cu2+的吸光圖19.L1在THF溶液中對Cu2+的絡(luò)合平衡常數(shù)圖20.L1在H2O/THF(80/20)溶液中對Cu2+的絡(luò)合平衡常數(shù)表3.L1在不同溶劑中對Cu2+識別的絡(luò)合常數(shù)溶 絡(luò)合常數(shù)乙 結(jié)果與展綜上所述，了新型二氨基馬來堿熒光探針L1，并通過氫譜、重點(diǎn)對目標(biāo)產(chǎn)物L(fēng)1進(jìn)行的紫外光譜、熒光光譜、pH穩(wěn)定范圍、Job’sPlot等的測試。發(fā)現(xiàn)，L1在多種溶劑中對Cu2+離子都有選擇性，且具有穩(wěn)定性好、L1H2O/THF混合溶劑中可以達(dá)到4×10-7M。綜上所述，可以預(yù)見其在常規(guī)離子檢測等方面有GaggelliE,KozlowskiH,ValensinD,ValensinG.Copperhomeostasisandneuro-degenerativedisorders(Alzheimer'sprion,andParkinson'sdiseasesandamyotrophiclateralsclerosis).[J]Chem.Rev.,2006,106(6):1995～2044MalvankarPL,ShindeVM.Ion-pairextractionanddeterminationofcopper(II)andzinc(II)inenvironmentalandpharmaceuticalsamples.[J]yst,1991,116(10):QueEL,DomailleDW,ChangCJ.[J]Chem.Rev.,2008,108(5):Menkes[J]國外醫(yī)學(xué)(醫(yī)學(xué)地理分冊)1999,3(1LovstadRA.[J]Bio.Metals.,2004,17(2):ZHENGZhi,LIShan,WANGYing,ZHANGChang-Zhuang,ZHANGHan-Qi,WANGYing-Hua.ChineseJ.MetalsinNeurobiology:ProbingTheirChemistryandBiologywithMolecularImaging[M]Ana1.Chem.2010,38(12):1838.[J]化學(xué)進(jìn)展1996,8(02等.含均二苯乙烯熒光探針的及其對金屬離子的識別研究[J]化學(xué)學(xué)報2008(1):103~107.熒光/[M2009,錢鷹等.[J]精細(xì)化工2006,12(121155-黃池寶等.[J]化學(xué)進(jìn)展2007,19(111806-王作輝等.分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移熒光傳感器的研究進(jìn)展[J]化工2011,257-.苯乙烯類雙光子熒光探針的與應(yīng)用研究[D]山東:大連理工大.吉林:.基于Schiff堿衍生物的金屬離子熒光探針的研究[D]:蘭州大學(xué)Ji?íKulhánek,FilipBure?etal.Push-pullmoleculeswithasystematicallyextendedπ-conjugatedsystemfeaturing4,5-dicyanoimidazole[J]DyesPigm.2010,12(85):57-65.一些D