有机小分子荧光探针的研究ppt课件.ppt

有机小分子荧光探针的研究什么是荧光探针？荧光分子探针的优点荧光分子探针的结构荧光分子探针的设计原理当识别基团与被分析物结合时会引起荧光基团的化学环境发生变化，通过颜色的改变、光谱的移动、荧光强度的增减等现象来表现，这些变化可被裸眼或者仪器识别。这是目前为止在设计荧光探针中应用最广泛的方法。2、置换法3、化学计量计法化学计量计法是利用探针分子和被分析物之间发生的特定化学反应（一般是不可逆反应）来改变探针所处的化学环境，从而对被分析物进行识别的一种方法。根据化学计量计法设计的探针可以称为化学计量计，主要包括两种类型：
一、探针分子和被分析物发生化学反应后形成共价化合物（I）；
二、被分析物催化探针分子反应生成两种新物质（II）。
一般而言，基于化学计量计原理设计的荧光分子探针通常具有不可逆性和较好的选择性。基于化学计量计法设计的次氯酸根离子荧光探针

根据次氯酸根可以氧化羟胺的特性，设计合成了化合物5，当次氯酸根存在时可氧化羟胺结构，使罗丹明开环，从而形成结构6，最终进一步水解为罗丹明6G本身7，而产生强烈的荧光。而其它氧化性分子没有这样的特性，因此可以实现对水相中次氯酸根的高选择性检测。荧光探针的响应机理1光诱导电子转移（PET,photo-inducedelectrontransfer）PET过程可以用前线轨道理论具体解释：当识别基团不存在时，荧光团被光激发后，其最高占据轨道（HOMO）的一个电子跃迁到最低空轨道（LUMO）,能够产生荧光；
若外来识别基团的HOMO或LOMO轨道介于荧光团两轨道能量之间，此时就可以发生识别基团与荧光团之间的电子转移而导致荧光的猝灭。即PET过程阻止了荧光团的一个电子从激发态到基态的非辐射跃迁途径，降低了荧光团的量子产率，表现为荧光强度的减弱或淬灭。PET2荧光团对识别基团的PET过程发生和受阻的前线轨道理论解释总的来说，识别基团对荧光基团的电子转移，即识别基团的HUMO轨道上的电子占据了荧光基团的HOMO轨道；荧光基团对识别基团的电子转移(PET2),即识别基团LUMO消耗掉了荧光基团被激发的电子，两者最终导致荧光基团被激发的电子不能回到基态，使荧光被淬灭。2、分子内电荷转移（ICT，intramolecularchargetransfer）在ICT机理中，有一种情况被称为扭曲的分子内电荷转移(TICT，twistedintramolecularchargetransfer)，在具有推-拉电子共振体系的荧光分子中，如果推电子基(如二甲氨基)是通过单键与荧光基团相连的，当荧光团被光激发后，由于强烈的分子内光诱导电荷转移，导致原来与芳环共平面的电子给体绕单键旋转，而与芳环平面处于正交状态，原来的共振系统被破坏，使部分电荷转移变为完全的电子转移，形成TICT激发。
当形成TICT激发时，原有的ICT荧光则被淬灭。TICT态通常不发射或发射较弱的长波荧光，在少数情况下可出现ICT与TICT双重荧光现象。3荧光共振能量转移（FRET,fluorescenceresonaceenergytransfer）4激基缔合物/复合物（excimer/exciplex）激基缔合物对距离的要求更为苛刻，只有激发态分子和基态分子达到碰撞距离～3Å时才可能形成激基缔合物，因此可以利用各种分子间作用力改变两个荧光团之间的距离，通过结合客体前后单体和激基缔合物的荧光光谱的变化来表达客体被识别的信息。由于萘、芘、葸等荧光团具有较长的激发单线态寿命，易形成激基缔合物等特点，因此常常被用于此类探针中。5、有机载体在荧光分子探针中的应用THEEND
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