基于2-(2'-羟基苯基)苯并噻唑衍生物的过氧化氢荧光探针及其合成方法与应用

过氧化氢(H_(2)O_(2))作为小分子活性氧(ROS)的一员,在正常生理活动和许多疾病的发生中起着至关重要的作用。本工作以2-(2'-羟基苯基)苯并噻唑(HBT)为荧光团,以对硝基苯乙酸酯部分为识别位点,合成了一种新型荧光探针1。该探针对H2O2表现出高灵敏度(检测限为1.26μmol/L),并且对H2O2显示出良好的特异性识别能力。通过高效液相色谱(HPLC)分析表明,该探针的识别机制是通过α-酮酯基团的氧化和酯基的水解以释放荧光团HBT。此外,探针1具有较低的细胞毒性和良好的细胞渗透性,并成功应用于HeLa细胞内H_(2)O_(2)的生物成像分析,证实了其在细胞水平上检测H_(2)O_(2)的可行性和实用性。

一种基于2-(2-羟基苯基)苯并噻唑近红外脂滴荧光探针的合成及细胞成像研究

以2-(2-羟基苯基)苯并噻唑为母体,通过缩合反应,将其与二氰基异佛尔酮相连接,合成得到一种近红外荧光探针LD-YK,并对其结构进行了氢谱表征.通过紫外-可见吸收与荧光发射光谱研究了探针LD-YK的光物理性质,结果表明探针LD-YK在不同溶剂中的最大荧光发射波长均超过650 nm,属于近红外区域,且具有较大的斯托克斯位移.细胞实验结果表明探针LD-YK具有较低的细胞毒性,且可靶向于细胞内的脂滴部位.

激发态质子转移分子2-(2’-羟基苯基)苯并噻唑在不同溶剂中的光谱特性

观测了2-(2’-羟基苯基)苯并噻唑(HBT)在不同极性溶剂中的吸收光谱和荧光光谱,详细研究了溶剂极性对HBT发生激发态分子内质子转移(ESIPT)影响的机制。吸收光谱表明在常态条件下,HBT在各种溶剂中都以烯醇式构型和酮式构型共同存在,但以烯醇式构型占绝大多数。荧光光谱表明在纯环己烷溶剂中,HBT被紫外光激发时,绝大多数烯醇式构型发生ESIPT转变为酮式构型,分子的ESIPT效率最大。在含有乙醇的极性溶剂中,HBT烯醇式会形成溶剂化的烯醇式构型,阻碍分子发生ESIPT反应。溶剂中乙醇含量愈多极性愈强,溶剂化烯醇式的成份就愈多,HBT的ESIPT效率就愈低。以400 nm光激发HBT溶液时,在510 nm处发现酮式构型荧光,从而确认了400 nm处的弱吸收是酮式构型的吸收;且在436和456nm处还有新的荧光峰,分析其可能来源于酮式构型去质子化阴离子的发射。

1-(2-苯并噻唑偶氮)-2-羟基-3-萘甲酸与铜Ⅱ的显色反应研究及应用

合成了新试剂1 (2 苯并噻唑偶氮) 2 羟基 3 萘甲酸(BTAHN),并研究了该试剂与铜 的显色反应。在pH6 0～8 5范围内,BTAHN与铜 形成2∶1的蓝色络合物,该络合物的最大吸收波长λmax在590nm处,25mL溶液中,铜的质量在0～25μg服从比尔定律,表观摩尔吸光系数ε590为2 94×104。所拟方法用于铝合金、合金钢、茶叶和面粉样品中微量铜的测定,结果满意。

1-(2-苯并噻唑偶氮)-2-羟基-3-萘甲酸与镍Ⅱ的显色反应研究及应用

用分光光度法研究了新试剂1-(2-苯并噻唑偶氮)-2-羟基-3-萘甲酸(BTAHN)与镍Ⅱ的显色反应性能。在pH4·6~10·4范围内,BTAHN与镍Ⅱ形成2∶1的蓝色络合物,该络合物的最大吸收波长λmax在612nm处,25mL溶液中镍的质量在0~34μg范围内服从比尔定律,测定的表观摩尔吸光系数ε612为3·52×104,所拟方法用于合金钢样品中微量镍的测定,结果满意。

取代基对2-(2-羟基苯基)苯并噻唑分子内氢键及质子转移的影响:密度泛函理论研究

运用密度泛函(DFT)和含时密度泛函(TD DFT)理论方法研究了在2-(2-羟基苯基)苯并噻唑(HBT)苯环羟基的邻位或对位分别引入羟基和醛基后的衍生物分子内质子转移过程,考察了取代基的电子效应及取代位置对分子内氢键和质子转移反应的影响,模拟计算了各分子的IR振动光谱和电子光谱.研究发现,HBT及其衍生物分子可以形成分子内氢键,且激发态时氢键增强.基态时以醇式构型稳定存在,激发态时酮式结构为优势构象.分子的最大吸收峰和发射峰主要源于电子从前线分子轨道HOMO到LUMO之间的跃迁.基态分子内质子转移需要越过较高的能垒因而难以发生,而激发态时只需越过较低能垒就很容易发生激发态分子内质子转移.取代基的电子效应和取代位置对HBT分子氢键强度、互变异构体的相对稳定性、电子光谱及质子转移反应的能垒均有一定影响.

2-(2'-羟基苯基)苯并噻唑的合成及荧光性能研究

分别以水杨酸和 3-羟基 -2 -萘甲酸为原料 ,经过与邻氨基硫酚的缩合闭环反应 ,合成了 2 -( 2 ' -羟基苯基 ) -苯并噻唑和 2 -( 3' -羟基萘 -2 ' -基 )苯并噻唑 ,通过质谱、核磁共振、红外、元素分析表征了它们的结构 .采用 X-衍射方法测定了 2 -( 2 ' -羟基苯基 ) -苯并噻唑的两种晶体结构 ,讨论了荧光与其晶体晶型的关系 .结果表明 :这两个化合物属于分子内质子转移化合物 ,在紫外光的激发下 ,2 -( 2 ' -羟基苯基 ) -苯并噻唑在固态时能发出强烈的黄绿色荧光 ,而 2 -( 3' -羟基萘 -2 ' -基 )

药物中间体2-(2'-羟基-4'-氨基苯基)苯并噻唑的合成工艺改进

目的改进2-(2'-羟基-4'-氨基苯基)苯并噻唑的合成工艺。方法以邻氨基苯硫酚与对氨基水杨酸为原料,对该反应的合成方法进行改进。结果将反应收率由50%提高至81.7%,反应温度由150℃降至50℃,反应时间由3 h缩短至45 min。结论改进工艺既降低了成本,又增加了反应的环境友好性。

新试剂2-(2'-苯并噻唑偶氮)-1,8-二羟基-3,6-萘二磺酸与钛(Ⅳ)和CTMAB形成三元络合物显色反应的研究

在阳离子表面活性剂ＣＴＭＡＢ存在下，２－（２′－苯并噻唑偶氮）－１，８－二羟基－３，６－苯二磺酸与钛（Ⅳ）在ｐＨ３．５～４．５范围内发生高灵敏的显色反应，形成一种蓝色的三元胶束络合物，其最大吸收波长位于６５０ｎｍ，表观摩尔吸光系数ε＝１．２２×１０５·Ｌ·ｃｍ－１。络合物中钛（Ⅳ）与显色剂的组成比为１：２，钛含量在０～８．０μｇ／２５ｍＬ范围内符从比尔定律。间用于铝合金中微量钛的测定，结果满意。

N,N′-二-[3-羟基-4-(2-苯并噻唑)苯基]脲的光谱实验与密度泛函理论研究

利用实验观测与密度泛函理论(DFT)计算方法考察了新化合物N,N′-二-[3-羟基-4-(2-苯并噻唑)苯基]脲(4-DHBTU)的红外、核磁与紫外吸收光谱性质.与单体2-(4-氨基-2-羟苯基)苯并噻唑(4-AHBT)相比,4-DHBTU的实验紫外吸收强度显著增强,最大吸收峰发生了明显红移,并呈现出双吸收峰特征.结合实验光谱数据与密度泛函理论计算分析表明,4-DHBTU分子最稳定的基态异构体为cis-C11和trans-C11,而导致上述紫外光谱差异的主要原因是4-DHBTU样品中cis-C11,trans-C11,cis-C22,trans-C22等多种异构体共存.此外,4-DHBTU与溶剂二甲基亚砜(DMSO)间氢键作用使得核磁实验中4-DHBTU的15H、16H氢谱化学位移显著增大.

2-羟基-1-萘甲醛缩2-氨基苯并噻唑荧光性质研究

以2-羟基-1-萘甲醛与2-氨基苯并噻唑缩合,得到一种杂环结构的萘衍生物,其发光性质研究表明,在混合溶剂中呈现聚集态荧光增强,粒度分析和显微技术均观测到粒径在200 nm至1000 nm的发射黄色荧光的粒子聚集体。同时,聚集态衍生物对金属离子有一定识别作用。

咔唑修饰的2-(2′-羟基苯基)-苯并噻唑衍生物合成及发光性能研究

以2-(2′-羟基苯基)-苯并噻唑为主核,通过Suzuki偶联反应连接修饰单元1,3-二(9H-咔唑-9-)苯基和(9H-咔唑-9-)苯基,合成了2个发光分子BTZ-DCz和BTZ-Cz.采用紫外吸收光谱、荧光光谱、循环伏安和热重分析等方法研究了其光物理性、电化学性和热稳定性,并制备了结构为ITO/PEDOT:PSS(45 nm)/26DCzPPy:BTZ-DCz或BTZ-Cz(20 wt%)(30 nm)/TPBi(20 nm)/Liq(2 nm)/Al(150 nm)的最佳掺杂发光器件.结果表明:基于BTZ-DCz的最佳掺杂器件启亮电压、最大亮度、电流效率、功率效率和外量子效率分别为3.9 V,1730 cd/m^(2),3.09 cd/A,1.63 lm/W和0.95%;基于BTZ-DCz的最佳掺杂器件启亮电压、最大亮度、电流效率、功率效率和外量子效率分别为4.1 V,2012 cd/m^(2),2.79 cd/A,1.57 lm/W和0.91%.

基于[NPB^+Zn(4-TfmBTZ)_2^-]电致激基复合物的有机电致白光器件

将不同浓度的NPB掺杂到一种新型有机电致发光材料Zn(4-TfmBTZ)2层中制备了有机电致白光及近白光器件,发现NPB浓度不仅影响器件的发光效率,而且影响器件的色度和显色指数。随着Zn(4-TfmB-TZ)2层中NPB摩尔分数从0%～10%逐渐增加,电致激基复合物的发射逐渐增强,器件发光效率先增加后减小,在相同电压下的发光颜色由蓝白到白逐步变为黄白。NPB掺杂摩尔分数为5%时,器件性能最优,在6～9 V的电压下,器件的色坐标变化范围为(0.28～0.32,0.33～0.35),显色指数为83.3～91.2,最大电流效率为0.87 cd/A。

激发态质子转移分子2-(2′-羟基苯基)苯并噻唑溶液的全光开关效应

研究了激发态质子转移(ESPT)分子2-(2′-羟基苯基)苯并噻唑(HBT)在不同极性溶剂中的光开关行为,探讨了溶剂极性对HBT分子光开光效应的影响.揭示了光开关脉冲信号的形成原因,建立了基于光诱导HBT分子激发态非线性折射效应的皮秒全光开关的理论模型.根据对时间响应函数的理论计算和实验结果分析,确定了光开关脉冲信号下降前沿和上升后沿的形成机理以及影响因素,并提出了增强光开关信号下降前沿的关断深度,提升上升后沿的恢复速度的有效途径和方法.本文工作为制成皮秒量级关断,微秒甚至纳秒量级重新打开的快速全光开关器件提供了理论和实验依据,表明ESPT分子HBT有望成为超快全光开关器件的优选介质.

Zn(BTZ)_2白色有机电致发光材料的合成及其器件制备

以PCl3为脱水剂 ,将邻氨基硫酚与水杨酸脱水环化合成出 2 (2 羟基苯基 )苯并噻唑 ,并进一步将所得产物与乙酸锌反应合成出 2 (2 羟基苯基 )苯并噻唑螯合锌 (Zn (BTZ) 2 )材料。以该配合物作为发光层制备出结构为ITO PVK∶TPD Zn(BTZ) 2 Al近白色电致发光器件 ,其色坐标位于白场之内 (x =0 .2 4 2 ,y =0 .35 9) ,在驱动电压为 1 6V时 ,亮度达 32 0 0cd m2 ,对应的量子效率为 0 .32 %。进一步在Zn (BTZ) 2 中掺入橙红色染料Ru brene ,制成ITO PVK∶TPD Zn(BTZ) 2 ∶Rubrene Al结构器件 ,实现了纯白色发光 (色坐标值 :x =0 .32 4 ,y =0 .343) ,非常接近于白色等能点 ,且量子效率达 0 .4 7%。

新型Bluco类β-内酰胺酶分子探针的合成

以2-氰基-6-羟基苯并噻唑为原料,与溴乙醛缩二乙醇缩合制得缩醛后再水解合成中间体6-(2-羰乙基)苯并[d]噻唑-2-甲腈(2);7-苯乙酰氨基-3-氯甲基头孢菌烷酸二苯甲酯依次经碘代和Wittig反应得(Z)-3-[3-(2-氰基苯并[d]噻唑-6-氧)丙-1-烯]-8-羰基-7-(2-苯乙酰氨基)-5-噻-1-氮[4.2.0]辛-2-烯-2-甲酸二苯甲酯(5);5经脱保护、缩合和氧化反应合成了3个新的Bluco类似物,其结构经1H NMR,13C NMR和HR-MS(ESI)表征。

4-AHBA为核的聚芳醚树枝状化合物的合成及其光学性能

合成了三个新的以2-(4-氨基-2-羟基苯基)苯并噻唑(4-AHBA)为核的聚芳醚树枝状化合物(1a^1c),其结构由1HNMR,13C NMR,IR,MS和元素分析表征。研究了1和4-AHBA在氯仿中的紫外吸收光谱和荧光发射光谱,结果表明,1与4-AHBA相比,紫外吸收强度大大提高,且最大吸收波长从349 nm红移至352 nm,荧光最大发射强度增强26倍~29倍。

电辅助微生物反应器降解苯并噻唑效能的研究

本研究采用单室电辅助微生物反应器(EAMR)氧化苯并噻唑(BTH),考察了外加电压和COD/BTH对BTH降解效能的影响.结果发现,BTH在阳极氧化降解为2-羟基苯并噻唑(OHBT)后,噻唑环断裂,最终转化为2-甲磺酰基苯胺;BTH的降解过程符合表观一级动力学规律,并且提高外加电压和引入共基质代谢作用均能提高BTH的降解反应速率常数;在外加电压0.7 V和COD/BTH值为30∶1时,48 h后BTH的降解率可以达到96%,实现了BTH类废水的高效脱毒,为后续生物处理创造了有利的条件.

两种宽谱带蓝光发射材料的制备、表征及光学特性

合成了两种以钙为中心金属离子的有机电致发光材料2-(2-羟基苯基)苯并噻唑钙Ca(BTZ)2和2-(2-羟基苯基苯并噻唑)-(1,10-邻菲罗啉)合钙Ca(BTZ)2phen。通过红外光谱、紫外-可见光吸收光谱、循环伏安曲线、原子力显微镜以及光致发光光谱表征了材料的结构、光学带隙、能带结构、成膜性以及光学性能。实验结果表明,在DMSO溶液中,Ca(BTZ)2的紫外吸收峰主要为290,330,422nm;Ca(BTZ)2phen的紫外吸收峰主要为292,330,428nm。Ca(BTZ)2的荧光发射峰为458nm和500nm,色坐标为x=0.2176,y=0.3223;Ca(BTZ)2phen的荧光发射峰主要为465nm和514nm,色坐标为x=0.2418,y=0.3817。利用真空热蒸镀法可以得到均匀致密的Ca(BTZ)2phen的薄膜,其粗糙度为1.56。Ca(BTZ)2薄膜也有望通过旋涂制备。实验发现Ca(BTZ)2与Ca(BTZ)2phen的荧光光谱几乎覆盖整个可见光区域,为宽谱带发光材料,有望设计成合理的器件结构实现白光发射。

HBT分子双光子诱导激发态质子转移动力学过程

研究了2-(2′-羟基苯基)苯并噻唑(HBT)分子的激发态质子转移(ESPT)动力学过程及其其非线性光学特性。理论推导并求解了HBT分子在其双光子吸收区的双光子吸收系数、非线性折射率以及三阶非线性极化率;重点研究532 nm皮秒脉冲光激励下HBT分子双光子诱导ESPT过程对其非线性光学效应的影响,分析了四能态粒子分布,并建立了双光子诱导ESPT动力学模型,基于此模型确立了HBT分子烯醇式构型基态的双光子吸收截面。本文工作为进一步研究和开发此类材料的应用提供了一定的理论与实验依据。