2-亚胺基-噻(恶)唑啉作为受体的荧光探针的设计、合成及光谱研究

2-亚胺基-噻(恶)唑啉作为受体的荧光探针的设计、合成及光谱研究

论文题目: 2-亚胺基-噻(恶)唑啉作为受体的荧光探针的设计、合成及光谱研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 应用化学

作者: 崔大为

导师: 钱旭红

关键词: 荧光分子探针,萘酸亚胺,分子识别

文献来源: 大连理工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 设计合成了一系列以2-亚胺基-噻(恶)唑啉为受体的萘酰亚胺类及萘类化合物,并进一步将这些分子用于合成复杂的荧光探针,以获得对质子、阳离子以及特定的水解酶的高识别性能的探针分子。 基于分子内氢键原理,设计合成了18个未见报道的以2-亚胺基-噻(恶)唑啉为质子受体的4-哌啶基取代的萘酰亚胺类荧光化合物。其中2a-1、2a-3、2as-1、2as-3、2as-6对pH值变化表现出明显的荧光响应,可以进一步开发应用于深入探索生物大分子氢键形成过程。 设计合成了一系列未见报道的以2-亚胺基-噻(恶)唑啉为质子受体的4-吗啉基、4-四氢吡咯基或4-N,N-二甲基胺基取代的萘酰亚胺类荧光化合物,这些化合物对pH变化没有明显的荧光响应。 基于PET原理,设计合成了7个未见报道的以双-2-亚胺基-噻(恶)唑啉为阳离子受体的荧光探针。其中3a、3b、3c-1、3c-3和3c-4在Tris-HCl的中性(pH=7.5)缓冲溶液中,于常见的金属离子中(如:Hg2+,Cd2+,Zn2+,NH4+,Li+,Na+,Mg2+,K+,Ca2+,Co2+,Ni2+,Al3+,Cr3+,Cu2+,Fe3+)能够专一性地、淬灭地识别Fe3+,并且淬灭效率都能达到90%,同时其他离子的存在基本不干扰这些化合物对于铁离子(Ⅲ)的荧光响应。 基于PET原理,设计合成了两个以双2-亚胺基-噻(恶)唑啉为阳离子受体的双萘酰亚胺类荧光分子探针,该类分子可以进一步改造设计成为针对复杂客体的荧光分子探针。 设计合成了60个未见报道的以2-亚胺基-噻(恶)唑啉为受体和20个未见报道的以异硫脲为受体的萘酰亚胺类荧光化合物。在和海藻糖酶、凝血酶、胰蛋白酶单独作用时,4b-4可以选择性地识别海藻糖酶和凝血酶,4b-1和4c-2可以高选择性地识别海藻糖酶。研究结果初步验证了利用结构类似酶抑制剂的荧光探针通过溶剂效应来选择性地2一亚胺基一唾(嗯)哇琳作为受体的荧光探针的设计、合成及光谱研究识别特定的水解酶具有可行性,为进一步研究这样的识别作用在生物、医药及农药领域的应用建立了一定的实验基础。关键词:荧光分子探针,蔡酸亚胺,分子识别

论文目录:

摘要

Abstract

1 前言

1.1 概述

1.2 荧光探针的信息传递机制

1.2.1 nπ激发态

1.2.2 ππ激发态

1.2.3 金属为中心的激发态

1.2.4 电荷转移激发态

1.2.5 光致电子转移(PET)系统

1.2.6 激基复合物系统

1.2.7 电子能量转移系统

1.3 识别基团

1.3.1 环糊精

1.3.2 冠醚、氮杂冠醚以及相应的大环

1.3.3 杯芳烃及类似杯状化合物

1.3.4 环糊精与冠醚、杯芳烃识别客体分子的协同作用

1.3.5 环芳烃

1.3.6 分子容器

1.3.7 自组合的受体

1.3.8 硼酸受体

1.3.9 小分子含氮杂环或类杂环

1.4 本研究工作的主要内容

2 2-亚胺基噻(噁)唑啉作为质子受体的荧光探针的设计、合成及光谱研究

2.1 概述

2.2 分子设计及合成路线的选择

2.3 实验部分

2.3.1 原料和仪器

2.3.2 目标化合物的合成

2.3.3 典型化合物的合成及结构表征

2.4 目标化合物的光谱研究

2.4.1 不同pH的紫外光谱和荧光光谱研究

2.5 本章小结

3 2-亚胺基-噻(噁)唑啉作为阳离子受体的荧光探针的设计、合成及光谱研究

3.1 概述

3.2 分子设计及合成路线设计

3.2.1 目标化合物分子设计

3.2.2 目标化合物合成路线设计

3.3 目标化合物的合成和表征

3.3.1 原料和仪器

3.3.2 目标化合物的合成

3.3.3 典型化合物的合成及结构表征

3.4 目标化合物的光谱研究

3.5 本章小结

4 基于酶抑制剂诱导结合的蛋白质荧光探针的初步研究

4.1 概述

4.2 分子设计及合成路线的选择

4.2.1 分子设计

4.2.2 合成路线设计

4.3 目标化合物的合成及表征

4.3.1 原料和仪器

4.3.2 目标化合物的合成

4.3.3 典型化合物的合成及结构表征

4.4 目标化合物的光谱研究

4.4.1 不同溶剂中的紫外及荧光光谱研究

4.4.2 在海藻糖酶存在下的荧光光谱研究

4.4.3 在Thrombin存在下的荧光光谱研究

4.4.4 在NOS存在下的荧光光谱研究

4.4.5 在胰蛋白酶存在下的荧光光谱研充

4.5 本章小结

结论

参考文献

攻读博士学位期间发表学术论文情况

创新点摘要

致谢

发布时间: 2005-07-04

参考文献

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