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生物体内的金属离子发挥着重要作用,锌离子广泛地参与了蛋白质、酶的新陈代谢和基因转录的调控等生理活动,对锌离子的检测具有重要意义。锌离子荧光探针具有灵敏度高、使用方便、操作简单、样品不需预处理等优点,近年来得到了广泛关注。
本论文设计合成了两类锌离子荧光探针:次甲基二吡咯类荧光探针和meso-OH二吡咯甲烷荧光探针。在第一章概述锌离子荧光探针最新进展的基础上,第二章合成了α-五氟苯甲酰基-5-五氟苯基次甲基二吡咯(L1),然后再将α位换成4-甲氧基苯甲酰基得到了化合物L2;在此基础上进一步将meso位取代基换成供电子的4-甲氧基苯基得到化合物L3;此外,还合成了α,α-五氟苯甲酰基-5-五氟苯基次甲基二吡咯(L4)。离子识别性能研究表明,四个化合物对锌离子有选择性荧光增强的响应。取代基数量和电子特性对探针性质有很大影响,其中化合物L2的灵敏度最高,其检测限为4.0×10-7M。
第三章在化合物L4基础上,将酰化试剂换成供电子的4-甲氧基苯甲酰氯,meso位取代基为苯基,合成了相应的双酰化二吡咯甲烷,用DDQ氧化时意外得到了一种结构新颖的化合物L5。该化合物中,二吡咯甲烷的meso位被羟基取代,这种取代模式未见报道。离子识别性能研究表明,该化合物也可以选择性识别锌离子,并且在不同溶剂中具有不同的荧光发射波长,在其甲醇溶液中加入锌离子发射波长可达602nm,而在四氢呋喃中只有473nm。作为荧光增强型探针,该化合物具有零背景荧光的特点,可望进一步发展成一类新型锌离子荧光探针。