新型氟硼二吡咯(BODIPY)荧光分子的设计、合成及光学性质研究开题报告

 2020-08-05 10:08

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文 献 综 述 [摘要]: 以氟硼二吡咯(BODIPY)荧光染料为母体,引入大体积的三联苯结构,减少分子间平面堆积,增强其荧光量子效率,设计合成一种新型BODIPY荧光分子。在对目标产物的结构采用紫外、核磁和质谱等手段进行表征的基础上,对其发光性质进行研究。 [关键词]: BODIPY;荧光染料;合成 [引言]: 近年来,氟硼二吡咯类(BODIPY)染料引起人们越来越多的研究兴趣。其具有高荧光量子产率、高摩尔消光系数、良好的光稳定性和化学稳定性、较窄的吸收和发射光谱半峰宽以及易于分子结构修饰从而易将其激发和发射波长调变到近红外等优点。 BODIPY类荧光染料分子已被广泛地应用于荧光探针、光捕获系统、DNA标记及测序、发光材料等领域。本综述为合成一种新型BODIPY荧光染料,以增强其荧光量子效率为目的,综合前人的研究成果,以便于对该荧光分子的设计、合成以及光学性质进行详细的研究。 [正文]: 一. 氟硼二吡咯(BODIPY)的光物理性质 1.BODIPY荧光染料的结构 氟硼二吡咯类染料早在1968年就已被发现,但直至上个世纪90年代中期才引起 人们的关注,因此BODIPY类染料在近二十年来才逐步发展起来。现在已广泛应用于激光材料、电致发光材料、生物标记以及各种小分子检测等方面。氟硼二吡咯类染料常简称为BODIPY类染料,其结构分为两种:BODIPY以及氮杂BODIPY。从图1中的结构式可以看出,中间是一个硼氮六元杂环体系,左右各一个吡咯环,三个杂环在同一个平面上,并且组成了一个刚性共轭结构,两个氟原子与硼原子相连,分别位于BODIPY刚性中心平面的两边。 图1 2.BODIPY荧光染料的特点 BODIPY染料之所以引起科研者们广泛的兴趣,是因为BODIPY荧光染料具有很多良好的光物理化学特性: (1)BODIPY类荧光染料具有较高的摩尔消光系数,一般摩尔消光系数都高于80000cm-1#183;M-1,BODIPY类染料光谱性质非常稳定,绝大多数BODIPY类染料受溶剂极性和pH值影响很小。 (2)较高的荧光量子产率。实验表明BODIPY染料的荧光量子产率一般能达到0.5以上,有些BODIPY分子荧光量子产率甚至接近于1.0。 (3)分子质量小且细胞毒性低。
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