论文摘要
近年来,荧光分析法逐渐发展成为一种十分重要且有效的光谱分析手段,相应的,设计合成不同类型的荧光试剂也成为这一领域工作者的重要任务之一。针对所要识别的客体,将具有选择性识别功能的基团修饰在荧光基团上,合成具有选择性识别功能的荧光分子,根据荧光分子与客体作用后荧光信号的变化,即可实现对客体的识别及传感。脲和硫脲类试剂在药物合成和工业生产等方面一直备受关注,具有发光性能的硫脲衍生物也在逐渐得到重视。本论文分五个部分介绍了脲和硫脲类荧光受体分子应用于各类分子的发展状况,阐述了本论文所建立的几种分子识别作用模式。第一章文献综述,简要阐述了脲和硫脲类试剂在各研究领域中的应用,重点介绍了这类试剂在荧光分析法中的应用,总结了此类试剂在与蛋白质作用、重金属识别和阴离子识别等方面的研究进展。在上述综述的基础上,根据分子内电荷转移（Intermolecular Charge Transfer,ICT）荧光识别机理,设计合成对二甲氨基苯甲酰胺基脲和硫脲类荧光主体,N-（对二甲氨基）苯甲酰胺-N’-苯基脲（1）、N-（对二甲氨基）苯甲酰胺-N’-苯基硫脲（2）和对二甲氨基苯甲酰胺基硫脲（3）,提出了论文设想。第二章详细介绍了主体1、2和3的合成方法,结构鉴定以及在不同极性溶剂中的光谱性质。第三章研究了N-（对二甲氨基）苯甲酰胺-N’-苯基脲（1）与血清白蛋白（BSA,HSA）间的相互作用,并以N-（对二甲氨基）苯甲酰胺-N’-苯基硫脲（2）作为参照化合物,比较脲与硫脲衍生物与白蛋白作用的差异。1和血清白蛋白间发生了非辐射共振能量转移,使血清白蛋白的荧光猝灭,1荧光增强。采用同步荧光光谱考察1对血清白蛋白构象的影响,发现HSA的构象因1的加入而改变,而BSA的构象却未改变。荧光光谱显示2与血清白蛋白未发生明显作用。1和2荧光响应的不同是因为1具有两个类似于肽键的酰胺键,使其表现出对蛋白质亲和作用。因此可认为相对于硫脲类衍生物,脲类衍生物更易在体内被血清白蛋白储存、转运。研究结果对脲类药物的设计提供实验依据。第四章采用荧光光谱和紫外吸收光谱,研究了N-（对二甲氨基）苯甲酰胺-N’-苯基脲（1）与Cu2+、pb2+、Mg2+、Fe2+、Co2+、Zn2+、Cd2+等常见过渡金属离子的作用。在乙腈溶液中,1在368 nm和491 nm发射双重荧光,加入Cu2+后,两处的荧光均猝灭,491 nm处的猝灭率为75%,且猝灭程度与Cu2+浓度成线性关系。Hg2+对1的猝灭率为25%,其它常见金属离子几乎不影响1的荧光光谱,说明1对铜具有很好的选择性。竞争实验显示常见的金属离子都不干扰1对Cu2+的测定。2在乙腈溶液中也有双重峰,分别在371 nm和497 nm处。加入Cu2+后,2在371 nm处荧光峰会先升高后降低,并在426 nm处出现新峰。加入其它金属离子后,2的光谱也会发生变化,对Cu2+的选择性不高。IR和MS数据显示,Cu2+和1、2均形成了1:1的配合物。识别基团中C=S对金属的络合能力强于C=O,从而使1对Cu2+具有很好的选择性,2则没有明显的选择性。第五章研究了对二甲氨基苯甲酰胺基硫脲（3）与苯甲醛的反应,并把该反应用于苯甲醛的定量测定。同时考察了反应时间、酸度和共存物质等条件对测定的影响。在含20%乙腈的pH=5.30 NaAc-HAc缓冲体系中,苯甲醛的含量在1.25×10-7-3.23×10-6 mol L-1范围内与荧光强度变化呈良好的线性关系,方法检测限为3.75×10-8mol L-1,同类物质甲醛、乙醛、丙酮及苯乙酮的存在均不干扰其测定,表现出3对苯甲醛较好的选择性。该方法应用于自来水中苯甲醛的测定,回收率为99.5-97%,结果满意。