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本文通过Pd催化的双位点HECK反应合成了两种“Y”型三苯胺吡啶衍生物:二-[4-N,N-((2-乙烯吡啶基)苯基)氨基]苯甲醛(2Py-TPA)、二-[4-N,N-((4-乙烯吡啶基)苯基)氨基]苯甲醛(4Py-TPA)。为了改善化合物的水溶性和荧光性质,通过三苯胺吡啶衍生物与碘代十八烷缩合得到两种吡啶盐衍生物:4-[N,N-二(((N-十八烷基)吡啶碘盐-4-乙烯基)苯基)氨基]苯甲醛(4PyS-TPA)和4-[N,N-二(((N-十八烷基)吡啶碘盐-2-乙烯基)苯基)氨基]苯甲醛(2PyS-TPA)。这4种A-π-D-π-A型化合物的主体都是以三苯胺作电子给体、吡啶作为电子受体,通过共轭稀键连接而成。这些化合物结构通过了红外光谱OR)、核磁共振氢谱(1H NMR)、核磁共振碳谱(13C NMR)及质谱的表征。还根据文献合成了具有大π共轭结构的多碘代芳香化合物1,2,4,5-四(4-N,N-(4-溴苯基)氨基苯乙烯基)苯(TPABI)。系统测试了化合物在不同溶剂中的紫外-可见吸收光谱、线性荧光发射、荧光量子产率等线性性质,初步探讨了化合物分子结构和线性性质之间的关系。研究了Y型三苯胺吡啶盐分子与牛血清蛋白(BSA)、小牛胸腺DNA(ctDNA)、胱氨酸(DCys)、半胱氨酸(Cys)等生物分子相互作用的光谱性质,计算了三苯胺吡啶盐与BSA作用的结合常数Ksv以及蛋白质二级结构的α-螺旋数。 1.测定三苯胺吡啶衍生物2Py-TPA、4Py-TPA、4PyS-TPA与2PyS-TPA分别在466nm、470 nm、450 nm、430nm的最佳激发下荧光发射波长分别为523nm、653 nm、650nm、656 nm。成盐后,2Py-TPA比2PyS-TPA红移了将近127 nm,4PyS-TPA只比4Py-TPA红移了将近3 nm。4Py-TPA与4PyS-TPA的荧光发射强度差别不大,但是2Py-TPA的荧光发射强度却比2PyS-TPA大38倍。在365 nm紫外灯照射下2Py-TPA发亮黄色的光,而4Py-TPA、4PyS-TPA与2PyS-TPA均发红光。与CIE坐标相印证,2Py-TPA在黄绿色区域,而4Py-TPA、4PyS-TPA与2PyS-TPA在红色区域。 2.研究了化合物TPABI、2Py-TPA、4Py-TPA在THF/H2O混合体系中的聚集态现象;4PyS-TPA与2PyS-TPA在Ethanol/H2O混合体系中的聚集态性质。化合物TPABI在混合体系中,紫外可见吸收和荧光发射均是先减小后增加,显示出聚集诱导荧光增强现象。在THF/H2O体系中,4Py-TPA与2Py-TPA的荧光发射强度均随着水含量的增加而逐渐降低,但紫外吸收峰和荧光发射峰逐渐红移。在Ethanol/H2O混合体系中,4PyS-TPA与2PyS-TPA的荧光发射强度均随着水含量的增加而逐渐降低,但紫外吸收峰和荧光发射峰逐渐红移。利用具有聚集诱导荧光增强效应的荧光探针TPABI(1×10-5 mol·L-1)测定十二烷基磺酸钠(DSAS)的临界胶束浓度,测得DSAS的临界胶束浓度大约为0.5mg/mL。 3.测定吡啶盐4PyS-TPA与2PyS-TPA在纯水中的荧光性质以及化合2Py-TPA、4Py-TPA、4PyS-TPA与2PyS-TPA在纯CH2Cl2溶剂中的荧光。2PyS-TPA在纯水中的吸收峰为319 nm和457 nm,4PyS-TPA在纯水中的吸收峰分别为320 nm和474 nm。化合物2Py-TPA、4Py-TPA、2PyS-TPA、4PyS-TPA在CH2C12溶液中最大的紫外吸收峰分别为384 nm、387 nm、492 nm、495 nm,最大荧光发射峰分别为536 nm、528 nm、620 nm、621 nm。 4.测定化合物4PyS-TPA在甲苯、THF、乙醇、CH2Cl2、DMF五种溶剂中的最大吸收峰分别位于455 nm、463 nm、459 nm、494 nm、445 nm,荧光发射峰分别为508 nm、541 nm、517 nm、545 nm、574 nm,由此计算对应的振子强度分别为0.08、0.14、0.047、0.051、0.00125,对应的跃迁偶极矩分别为2.62×10-18 esu、3.47×10-18 esu、2.01×10-18 esu、2.09×10-18esu、0.46×10-18esu。4PyS-TPA在Toluene、THF、Ethanol、CH2Cl2、DMF中的Stokesshift分别为5638 cm-1、5231 cm-1、5605 cm-1、4061 cm-1、6471cm-1。 5.测定化合物2PyS-TPA在甲苯、THF、乙醇、CH2Cl2、 DMF五种溶剂中的最大吸收峰分别位于452 nm、465 nm、464 nm、496 nm、444 nm,荧光发射峰为617 nm、615 nm、617 nm、620 nm、626 nm,由此计算对应的振子强度分别为0.066、0.144、0.063、0.063、0.069,对应的跃迁偶极矩分别为2.38×10-18 esu、3.52×10-18 esu、2.33×10-18esu、2.33×10-18 esu、2.43×10-18 esu,相应的Stokesshift分别为5916 cm-1、5245 cm-1、5344cm-1、4032 cm-1、6522 cm-1。 6.研究了在PH=7.4的生理环境下,三苯胺吡啶盐4PyS-TPA、2PyS-TPA与BSA作用的荧光光谱、圆二色谱。发现探针分子4PyS-TPA在与BSA结合后荧光发射强度陡然增加,而且随着BSA的增加溶液的荧光强度持续增加,荧光发射峰蓝移40 nm。4PyS-TPA的检出限达到0.05×10-6M。根据Stern-Volmer方程计算得到Ksv为9.25×105。BSA分子二级结构中的α-螺旋含量由47.56%增加到58.82%。探针分子2PyS-TPA在与BSA结合后荧光发射强度陡然增加,而且随着BSA的增加溶液的荧光强度持续增加,体系荧光发射峰由不合BSA时的627 nm蓝移到588 nm(4×10-6M),荧光发射强度增加到原来的6倍。探针分子2PyS-TPA对BSA的检出限达到0.05×10-6M。同样根据Stem-Volmer方程得到,当BSA浓度在0~4×10-6 M区间时,荧光强度同BSA浓度之间的线性相关因子为0.94,呈良好的线性关系。在该线性区间,用Stem-Volmer计算得到的Ksv为7.5×105。 7.在PH值为7.2的tris-HCl缓冲溶液中,研究了三苯胺吡啶盐4PyS-TPA、2PyS-TPA、TPABI(1×10-5 M)与一定浓度梯度ctDNA作用的光谱行为。发现4PyS-TPA体系荧光发射强度先降低后升高,但总体呈下降趋势。随着ctDNA量的增加圆二色谱中的正、负椭圆率都有所增加。研究了两种三苯胺吡啶盐4PyS-TPA、2PyS-TPA对氨基酸的检测。发现4PyS-TPA、2PyS-TPA在与不同氨基酸作用后吸收峰和荧光发射峰没有发生明显位移,但是荧光发射强度均增加。