毕业要求导向的化学基础课程设计

化学基础课程不断被诸多理工专业课程体系引入,并对其毕业要求发挥重要支撑作用。本文在阐明毕业要求与课程设计之间的关系的基础上,提出毕业要求对课程设计中的导向措施,针对不同学科专业培养方案中的毕业要求,对化学基础课进行个性化的设计。使化学基础课程更好的服务于不同专业多元化的培养目标,形成课程设计一般策略,并提升化学基础课程的质量。

新型香豆素硼氟荧光染料的合成及其光学性能

以邻氨基苯甲酸甲酯和4-二乙胺基水杨醛为原料,合成了一个新的香豆素喹啉衍生物3-{2-[8-(1H-苯并咪唑-2-基)喹啉-2-基]乙烯基}-7-二乙胺基香豆素(QMC),再与BF_3·Et_2O配位合成了硼氟配合物(BQMC),其结构经~1H NMR和MS(ESI)表征。并对BQMC的光学性能进行了研究。结果表明:BQMC的最大吸收波长在二氧六环中为490 nm,在DMSO中为532 nm;BQMC的最大发射波长在正己烷中为618 nm,在DMSO中为679 nm,与配体QMC相比,最大吸收波长红移了近50 nm,最大发射波长红移了近100 nm,BQMC的Stokes位移值从115 nm增至183 nm。在固态下,BQMC在750~825 nm之间有较宽的荧光发射峰,具有较强荧光。

喹啉酮-香豆素类Hg^(2+)比色荧光探针的合成及应用

设计合成了新型喹啉酮-香豆素类比色荧光探针7-二乙氨基-3-[3-(7-二乙氨基)香豆素基-3-氧代丙烯基]喹啉-2-酮(QCO),用于检测水溶液中的Hg^(2+).探针QCO对Hg^(2+)表现出高选择性和强抗干扰性.此外,Hg^(2+)引起探针QCO溶液的颜色变化明显,可裸眼识别.比色法中,吸收值比(A_(500)/A_(380))与Hg^(2+)浓度呈良好的线性关系,其检出限为2.62×10^(-8)mol/L.荧光法中,探针QCO对Hg^(2+)的检出限为5.42×10^(-8)mol/L.经等摩尔变化(Job’s Plot)法、质谱及红外光谱验证,探针QCO与Hg^(2+)形成络合比为1∶1(摩尔比)的络合物.硅胶板实验和加标回收率实验结果表明,探针QCO可用于检测实际水样中的Hg^(2+).

基于β-咔啉希夫碱的Al^(3+)荧光探针的合成及其性能研究

以L-色氨酸甲酯盐酸盐和2-喹啉甲醛为原料,通过多步反应合成3-{N'-(2-羟基苯亚甲基)甲酰肼基}-1-(喹啉-2-基)-9H-β-咔啉(QCS),并通过1H NMR、13C NMR、ESI-MS对其结构进行了表征。探针QCS对Al3+有特异性响应,可在9~100μmol/L范围定量检测Al3+,相关系数r2=0.999 1,检出限为4.40×10-9mol/L。在乙醇-水(体积比9∶1)的混合体系中,探针与Al3+的络合比为1∶1,络合常数Ka=(2.91±0.22)×103(mol/L)-1,且该探针与Al3+络合后的荧光强度在p H 5.0~8.0范围保持稳定,满足环境水样及生命体系的检测条件要求。

设计合成纳米级锆-原卟啉框架用于肿瘤光动力/声动力协同治疗

具有光动力和声动力性能的多功能纳米试剂在肿瘤治疗中吸引了广泛的关注,但设计和制备“一体化”型单组分多功能纳米材料仍然具有挑战性.因此,本研究合成了光动力和声动力“一体化”型的锆-原卟啉IX(PpIX)配位纳米颗粒(ZrPs),平均尺寸约为50 nm.通过紫外吸收光谱、傅里叶红外光谱和荧光光谱研究发现ZrPs中Zr4+仅与PpIX中的羧基配位.采用了1,3-二苯基异苯并呋喃(DPBF)作为活性氧(ROS)指示剂来测试ZrPs的光动力治疗和声动力治疗的效果.在光照/超声激发条件下(5 min),发现分别有59.7%(光)和22.8%(超声)的DPBF被ZrPs产生的ROS氧化,表明ZrPs可作为多功能纳米材料在光/超声条件下高效地产生ROS.此外,ZrPs在体外细胞实验中显示出良好的生物安全性,可以被肿瘤细胞有效内吞/摄取.同时细胞内的ZrPs在光/超声激发条件下可以高效地产生ROS用于光动力/声动力治疗杀死肿瘤细胞.因此,本研究不仅提出了ZrPs可以作为PDT-SDT治疗的“all-in-one”型多功能纳米材料,而且为设计其它具有与PpIX结构相似的光/声敏剂分子用于生物应用领域提供了一些见解.

超声促进两组分多彩发光体系分子聚集体的共组装及其对酸的响应行为

设计合成了一种含凝胶因子和微晶的两组分凝胶体系,由发蓝光的氨基酸衍生物和发红光的苊唑衍生物构成.在超声和热的协同作用下,可促进凝胶因子的羧基和微晶分子中的苊唑氮进行酸碱配位,从而实现该两组分在分子聚集体层次的共组装.两种化合物分别能发出蓝色和红色荧光,便于我们通过共聚焦显微镜(CLSM)来直接观测其微观聚集行为.CLSM图片表明通过加热冷却的方法所获得的干凝胶其微观结构是由发红光的棒状微晶和发蓝光的纤维组成的混合体;当通过一个预超声再加热-冷却的过程,可以得到一种均匀的同时发射蓝光和红光的凝胶纤维聚集体.结果表明,超声和热的协同作用可以有效地促进分子间的聚集,从而形成均相体系.进一步,我们通过超声诱导的分子间共聚集构建了微纳米层次上的多彩发光体系.该体系发射光谱可以通过两种成分的混合比例来精确调控,同时可以通过加入质子酸进一步调控.与此同时,酸的加入也诱导了两组分组装体发生由纤维向囊泡的形貌变化,并伴随着凝胶向溶胶的宏观相态转变.当加入碱后,该溶胶可恢复为凝胶.这种具有多重功能并易于调控的两组分凝胶在可视化分子识别、控制缓释、刺激响应和记忆材料等领域具有潜在应用价值.

含吡啶环香豆素酸性pH荧光探针的合成及应用

为实现强酸性环境下pH的准确测量,设计并合成3个酸性p H荧光探针。经Knovengel反应得到3-乙酰基-7-二乙胺基香豆素(化合物1),再四组分一锅法得到2-氨基-3-氰基-6-(7-二乙胺基)香豆素吡啶衍生物(探针L-1、L-2、L-3),通过~1H NMR,^(13)C NMR,LC-MS对探针的结构进行表征,并用荧光光谱法对其光谱性能进行研究。探针L-1、L-2和L-3对H^+都有良好的选择性,其pKa分别为2. 68,2. 07和1. 99。探针L-1、L-2和L-3线性响应范围分别为pH 1. 59～3. 40,pH 1. 25～3. 43和pH 1. 14～3. 23,相关系数分别为0. 9930,0. 9919和0. 9907,3个探针均不受其他阳离子的干扰且具有可逆性。

苯并咪唑喹啉比率型pH荧光探针的合成及应用

以邻氨基苯甲酸为原料,经Skraup-Doebner-Von Miller,Knoevenagel等反应合成了2-(4-羟基苯乙烯基)-8-(1H-苯并咪唑-2-基)喹啉(探针L),通过~1HNM R,^(13)CNM R,ESI-M S对其结构进行了表征。该探针L在pH 1.0~9.0范围内对H^+有响应,pKa为6.15;且在pH 4.5~6.0范围内其荧光强度比(I_(475nm)/I_(565nm))与pH呈良好的线性关系,相关系数为0.9937。探针L对H^+响应不受其他阳离子的干扰且具有可逆性。上述结果表明2-(4-羟基苯乙烯基)-8-(1H-苯并咪唑)喹啉有望成为新型比率型pH荧光探针。