王京杰论文(修改版)

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1、学校代码：10126学号：01110002分类号：密级：本科毕业论文阳离子荧光化学传感器近年来的发展院系：化学化工学院专业名称：应用化学年级：2011级学生姓名：王京杰指导老师：田福利教授2014年5月4日内蒙古大学本科毕业论文(设计)第III页阳离子荧光化学传感器近年来的发展摘要荧光传感器能够将分子识别的信息转换成荧光信号,荧光法在灵敏度、选择性、响应时间和实时原位检测等方面优势突出。实时检测被分析物的水平已引起包括化学家、生物学家、临床生物化学家和环境学家的极大兴趣。本文综述了荧光传感器在阳离子识别检测中的分子设计、作用机理和应用效果,展望了该领域的发展方向。关键词：荧光传感器

2、；分子识别；分子设计；反应机理内蒙古大学本科毕业论文(设计)第III页FluorescentSensorsAuther:WangJingJieTutor:TianFuliAbstractFluorescentsensorscantransfermolecularrecognitioneventsintofluorescentsignals.Ofthevariouskindsofchemosensors,fluorescentsensorsofferdistinctadvantagesintermsofsensitivity,selectivity,responsetimeandre

3、al-timeinsituobservation.Monitoringinreal-timeandreal-spacethelevelofanalytesisofgreatinteresttomanyscientists,includingchemists,biologists,clinicalbiochemistsandenvironmentalists.Inthispaper,themoleculardesign,mechanismandapplicationofcoumarin-basedfluorescentsensorsforcationsarereviewed.Thed

4、evelopingorientationforfurtherresearchispresented.Keywords:fluorescencesensor;molecularrecognition;moleculardesign;mechanism内蒙古大学本科毕业论文(设计)第III页内蒙古大学本科毕业论文(设计)第16页1引言化学、生物学和材料科学中至关重要的识别事件常发生在为人所不熟知的微观世界里，而这些识别事件的信号可通过分子器件以光的形式表达出来，本文所述荧光传感器就是一类能将分子识别事件通过荧光信号有效表达的分子[1]。它广泛应用于阳离子、阴离子和中性分子等被分析物的荧

5、光识别检测。荧光检测法在灵敏度、选择性和实时原位检测等方面优势突出。典型的荧光传感器一般是由荧光团(fluorophore)通过连接基(spacer)与受体(receptor)相连而成，已有文献报道的荧光团涉及荧光素类、罗丹明类、菁染料、BODIPY类、萘酰亚胺和香豆素类等化合物。本文对荧光传感器在阳离子的识别检测中的分子设计、作用机理和应用效果进行了系统评述,展望了该领域的研发前景。内蒙古大学本科毕业论文(设计)第16页2阳离子荧光传感器金属离子、过渡金属离子的识别检测已引起包括化学家、生物学家、和环境学家的广泛关注。Fe3+在负责给身体器官和组织输送氧气的红血球中是必不可少的元

6、素；Zn2+、Cu2+在痕量水平(<1μmol·L-1)即可参与生物化学反应,而浓度过高将导致酶活动受阻[2]；Hg2+、Cd2+、Ag+和Al3+对有机体是有毒的，提前检测他们在环境中的水平是非常必要的。最常见的阳离子荧光传感器是由受体部分通过间隔基与荧光团相连而成的，其设计原理[3]主要涉及光诱导电子转移(photoinducedelectrontransfer，PET)、分子内电荷转移(intra-molecularchargetransfer，ICT)、电子能量转移(electronicenergytransfer，EET)等。这里仅介绍应用较为广泛的PET、ICT原理。在

7、PET传感器中，具有电子给予能力的受体能够将其处于最高能级的电子转入激发态荧光团因电子激发而空出的电子轨道，使被光激发的电子无法直接跃迁回原基态轨道,导致荧光团荧光猝灭。受体结合金属离子后，其氧化还原电位升高致使相应的最高能级能量低于荧光团的能量，使得受体给电子能力降低,PET过程被禁阻而荧光恢复。在ICT传感器中，荧光团的两边分别连有吸电子基团和供电子基团(它们本身即可充当受体或受体的一部分)形成“推-拉”电子体系,当客体与受体不同位置结合被光激发后，将引起电子云密