研究目的
通过合成并表征具有不同甲氧基取代的meso-苯基-BODIPY化合物以增强电子给体能力和电荷转移效率,从而测试基于电荷转移(CT)的BODIPY光敏剂产生单线态氧(1O2)的可调谐性。
研究成果
合成的甲氧基苯基-BODIPY化合物通过增强的电荷转移表现出可调控的单线态氧生成效率,该效率受甲氧基数量和溶剂极性的影响。更高的电荷转移效率导致单线态氧量子产率增加、荧光减弱,并证实了三重态的形成。这些发现为设计无重原子光敏剂用于光动力治疗提供了支持,在水环境及肿瘤细胞应用中具有进一步开发潜力。
研究不足
该研究仅限于有机溶剂;未涉及水溶性,这可能限制其体内应用。甲氧基位置效应复杂且尚未完全优化。甲醇中的氢键作用导致趋势出现偏差。需进一步提高溶解性并开展生物测试。
1:实验设计与方法选择:
本研究合成了含0至3个甲氧基的十二种meso-苯基-BODIPY化合物作为供体-受体体系,测量了光物理性质(紫外-可见吸收、荧光发射、量子产率、寿命)及单线态氧生成情况,采用DFT量子化学计算解释实验结果。
2:样本选择与数据来源:
化合物通过醛类与2,4-二甲基吡咯合成,表征手段包括核磁共振(NMR)、高分辨质谱(HRMS)和紫外-可见光谱。测量使用不同极性溶剂(正己烷、乙酸乙酯、四氢呋喃、频哪酮、丙酮、甲醇、乙腈)。
3:实验设备与材料清单:
试剂来自Sigma-Aldrich、Acros Organics、Merck或Fluka;溶剂经干燥重蒸;色谱用硅胶;布鲁克dmx核磁共振仪(1H 600 MHz,13C 75 MHz);LTQ Orbitrap XL飞行时间质谱仪;Vary 8454分光光度计测紫外-可见吸收;FLS 920荧光光谱仪测荧光;激光闪光光解装置鉴定三重态;Gaussian 09软件包进行DFT计算。
4:实验流程与操作步骤:
在二氯甲烷中以醛类和2,4-二甲基吡咯进行一锅反应,加入三氟乙酸、2,3-二氰基-5,6-二氯苯醌、N,N-二异丙基乙胺和三氟化硼乙醚后纯化。光物理测量包括吸收和荧光光谱,荧光量子产率采用荧光素参比对比法测定,寿命通过时间相关单光子计数(TCSPC)测定,单线态氧量子产率以8-甲基硫代-2,6-二碘BODIPY为参比通过DPBF化学捕获法测定,三重态通过激光闪光光解检测。
5:数据分析方法:
荧光量子产率采用对比方程计算;单线态氧量子产率基于DPBF光漂白动力学计算;DFT计算采用B3LYP泛函和6-311G基组,通过CPCM模型考虑溶剂效应。
独家科研数据包,助您复现前沿成果,加速创新突破
获取完整内容-
NMR Spectrometer
dmx
Bruker
Recording 1H and 13C NMR spectra for compound characterization.
暂无现货
预约到货通知
-
UV-Vis Spectrometer
Vary 8454
Agilent Technologies
Recording ground-state UV-visible absorption spectra.
暂无现货
预约到货通知
-
Fluorescence Spectrometer
FLS 920
Edinburgh Instruments
Acquiring fluorescence excitation and emission spectra, quantum yields, and lifetimes.
-
Software
F900
Edinburgh Instruments Ltd
Computing fluorescence lifetime values from TCSPC data.
暂无现货
预约到货通知
-
Mass Spectrometer
LTQ Orbitrap XL TOF
Registering mass spectra via atmospheric pressure chemical injection.
暂无现货
预约到货通知
-
Diode Laser
Excitation for fluorescence lifetime measurements.
暂无现货
预约到货通知
-
Pulsed Laser
Excitation for laser flash photolysis to identify triplet excited state.
暂无现货
预约到货通知
-
Software
Gaussian 09
Performing DFT quantum chemical computations for structural optimization and HOMO/LUMO analysis.
暂无现货
预约到货通知
-
登录查看剩余6件设备及参数对照表
查看全部