基于香豆素及其衍生物金属离子荧光传感器的研究进展开题报告

 2022-09-05 22:59:55

1. 研究目的与意义

香豆素类化合物(coumarins)是一种来自于自然界,并且本身就具有许多天然性能的含苯环化合物,该类化合物在豆科、瑞香科、木犀科中多以单体的形式存在,或者是糖苷,例如从墨旱莲中分离出的蟛蜞菊内酯和鞣花酸,其具有广泛的生物活性。香豆素类化合物也是具有苯环和吡喃酮内酯环结构的化合物,因为这种特殊的物质结构,造就了香豆素无与伦比的荧光性能,使其在荧光染料方面有不可代替的地位。香豆素类化合物因其本身所具有的抗菌抗癌等特性被广泛应用于临床与研究,并且,香豆素的其他性能如抗 HIV 病毒性也深深吸引着广大的研究学者。研究表明,大部分产自天然的香豆素在产物结构方面有一脉相同之处,即在 7-位上不约而同出现了含氧取代基,所以 7-羟基香豆素便成为公认的香豆素类化合物的母体,以此为底物便可合成一系列的 7-羟基香豆素衍生物,丰富了化学品的种类,为人类认知世界做出了相当大的贡献。香豆素类衍生物是一类具有抗病毒等许多生物活性的化合物和重要染料。近年来, 这类化合物在光电方面的应用也受到重视。典型的荧光探针一般是由荧光团通过连接基与受体相连而成, 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, 其中以香豆素类为基础的荧光探针已逐渐成为一个新兴的研究热点。香豆素类荧光团为苯并吡喃酮结构, 具有荧光量子产率高, Stocks位移大, 光物理和光化学性质可调以及光稳定性好等优点, 是荧光探针分子设计中的优秀候选荧光团。

2. 课题关键问题和重难点

在自然界,具有生物活性的香豆素类化合物较多,在此基础上,进一步研究其构效关系,对其进行设计合成类似物,通过筛选找出新衍生物,从而开发出高效低毒的药物。以香豆素类为基础研究出具有高灵敏度、高选择性、光稳定性好和溶解性可调等优点的荧光传感器。香豆素类荧光团为苯并吡喃酮结构, 具有荧光量子产率高, Stocks位移大, 光物理和光化学性质可调以及光稳定性好等优点, 是荧光探针分子设计中的优秀候选荧光团。

大量阅读国内外相关文献,关于香豆素是国内外研究的热门话题,阅读更多相关优秀文献,力求发现更多更好的研究方法,不断改进。

3. 国内外研究现状(文献综述)

1.香豆素概述

香豆素呈白色结晶固体,存在于黑香豆、香蛇鞭菊、野香荚兰、兰花中,具有新鲜干香草和香豆香,一般不作食用,允许烟用和外用[1]。

1.1简单香豆素

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4. 研究方案

Perkin反应芳香醛衍生物和羧酸酐在碱性催化下发生羟醛缩合,得到α,β-不饱和芳香族化合物。

一般使用酸酐对应的羧酸盐作为催化剂Knoevenagel反应:醛、酮和具有活泼α-氢原子的化合物在弱碱的催化下发生缩合反应,形成α,β-不饱和羰基化合物及其类似物,这种反应称为Knoevenagel反应。

具有活泼α-氢原子的化合物优先与弱碱反应生成碳负离子,醛分子之间发生羟醛缩合的可能性得到降低,因此该反应收率较高Reformatsky反应:醛、酮等羰基化合物在锌的催化下,与α-卤代羧酸酯反应,然后水解生成β-羟基酸酯或α,β-不饱和羧酸的反应

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5. 工作计划

20222022第一学期

2022.122022.1 选定论文题目,了解指导老师所指定的论文内容,检验合成的原材料的纯度是否达到后面实验,并进行初步的合成

2022.12022.3查阅大量文献,收集资料,主要是通过知网、万方、维普等数据库查找资料,深入了解后,撰写开题报告。

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