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荧光化学传感器具有灵敏度高、选择性好、易于现场分析、携带方便以及多功能化等特点,己被广泛应用于化学、环境、食品生命科学、医学和军事等领域。聚合物荧光化学传感器相对小分子荧光传感器由于具有荧光放大效应、良好的水溶性、可调控的检测性能及易于多功能化等优点近年来引起了人们的广泛关注。本论文以降冰片烯作为母体,合成了一系列功能化降冰片烯类衍生物,并通过开环易位聚合得到其均聚物。利用荧光发射光谱、紫外吸收、1H NMR测试表征等方法进行其单体及聚合物对离子的选择识别能力。1.合成了一种喹啉功能化降冰片烯2-1及其均聚物PN1,测试了其对于金属离子的荧光识别性能。在CH3CN溶液中,2-1对Hg2+,Zn2+和Cu2+都表现为荧光增强,Hg2+能导致其在465nm处发出绿色发射光谱,而Zn2+和Cu2+只是在2-1原来的发射光谱416nm处出现增长。核磁滴定和DFT理论计算结果都表明,2-1和Hg2+的络合是通过氨基喹啉受体上的氨基形成的酰胺互变异构,但是,Zn2+和Cu2+则是通过酰胺键形成络合的。此外,2-1-Hg2+配合物由于酰胺互变异构形成较强的绑定模式,2-1可以从Zn2+/Cu2+和其它金属离子中识别出Hg2+。相反,由开环易位聚合得到的均聚物PN1,只对Hg2+和Cu2+是由亚安互变异构络合在416nm处表现出荧光增强趋势。2.设计合成了一种以羟基喹啉修饰降冰片烯功能化的聚合物PN2。在水溶液中,PN2对Zn2+、Cd2+表现为增强型荧光探针,并伴随着50nm的蓝移。另外,PN2-Zn2+和PN2-Cd2+对PPi有荧光淬灭响应,而其它生物阴离子则没有。PN2也可以在细胞内识别Zn2+和PPi。3.设计合成了一种以哌嗪-氨基喹啉修饰的降冰片烯类化合物4-1及其均聚物PN3。在乙腈和乙腈-水(1:1,v/v)混合溶液中,4-1和PN3可用来识别Zn2+比例型荧光探针,其荧光发射在495nm和400nm处的变化呈现比例型;同时,聚合物探针PN3在含水溶液中表现出更好的识别Zn2+能力。