研究目的
研究基于香豆素-蒽共轭物的荧光传感器对单线态氧(1O2)的传感效率,并与9-甲基蒽进行比较,重点关注取代基对传感效率的影响。
研究成果
香豆素-蒽共轭传感器对单线态氧的反应活性比9-甲基蒽低一个数量级,这归因于香豆素取代基的空间位阻效应。该研究凸显了在设计高效单线态氧荧光传感器时,必须考虑包括电子和空间相互作用在内的取代基效应。未来研究应聚焦于激基复合物的稳定性和反应性作用。
研究不足
该研究仅限于特定传感器(香豆素-蒽共轭物和9-甲基蒽)及条件(DMF溶剂、玫瑰红光敏剂)。反应动力学中激基复合物中间体的作用尚未充分探究,需进一步研究。潜在优化方案可能包括测试其他取代基或溶剂。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用稳态吸收和荧光测量法监测传感器与玫瑰红光敏化产生的单线态氧的反应,运用二级动力学模型估算反应速率。
2:样本选择与数据来源:
在二甲基甲酰胺(DMF)中配制传感器(香豆素-蒽共轭物1)和9-甲基蒽(2)溶液,以玫瑰红作为光敏剂。对照样本包含用于清除单线态氧的叠氮化钠。
3:实验设备与材料清单:
紫外-可见分光光度计(Evolution 220,赛默飞世尔科技)、荧光分光光度计(FL4500,日立)、DPSS 532纳米绿光激光器(上海梦想激光科技)?;约涟?-甲基蒽、玫瑰红、7-氨基-4-甲基香豆素、9-氯甲基蒽、DBU、叠氮化钠及来自不同供应商的溶剂。
4:实验流程与操作步骤:
样本以50毫瓦/平方厘米的532纳米激光照射特定时间间隔,记录照射前后的吸收和荧光光谱。为对比研究合成模型化合物(3)。
5:数据分析方法:
通过二级速率方程积分形式确定反应速率,采用动力学曲线线性拟合估算速率常数。
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UV-Visible spectrophotometer
Evolution 220
ThermoFisher Scientific
Recording absorption spectra of samples during the reaction with singlet oxygen.
-
Fluorescence spectrophotometer
Spectrofluorometer FL4500
Hitachi
Recording fluorescence spectra to monitor fluorescence enhancement or depletion during singlet oxygen sensing.
-
DPSS Green laser
Not specified
Shanghai Dream Laser Technology
Photoirradiation of samples at 532 nm to generate singlet oxygen via photosensitization of Rose Bengal.
-
Rose Bengal
Not specified
Tokyo Chemical Industries (TCI)
Photosensitizer for generating singlet oxygen upon irradiation with 532 nm light.
-
9-Methylanthracene
Not specified
Tokyo Chemical Industries (TCI)
Standard compound for comparison of singlet oxygen sensing rates.
-
7-Amino-4-methyl coumarin
Not specified
Tokyo Chemical Industries (TCI)
Precursor for synthesizing the model compound and part of the sensor conjugate.
-
9-Chloromethyl anthracene
Not specified
Merck
Chemical used in synthesis processes, possibly for derivatization.
-
DBU
Not specified
Merck
Catalyst in the synthesis of model compound 3.
-
Sodium azide
Not specified
Merck
Singlet oxygen scavenger in control experiments to confirm specificity of reactions.
-
Dimethylformamide
Not specified
FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation
Solvent for preparing sample solutions.
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