开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)
1研究背景
1.1香豆素类化合物的结构、性质和应用
香豆素(Coumarin)又称1,2-苯并吡喃酮、邻羟基肉桂酸内酯、邻氧萘酮等。香豆素类化合物是具有内酯结构的芳香氧杂环化合物,是一类结构较为特殊的肉桂酸内酯,具有很强的荧光性能。母体结构为:
图表 1香豆素的结构
香豆素类化合物分子内具有较大的共轭体系和较强的分子内电子转移能力,这种特殊的刚性稠环结构使其拥有很好的生理活性,如抗肿瘤、抗 HIV、抗细菌、降血压、抗氧化等[1],例如果实中富含的 8-甲氧基补骨脂素对白癜风、银屑病具有良好的治疗效果,瑞香科植物黄属香中的香豆素类化合物具有镇痛、抗菌、抗肿瘤以及降血压等药理作用,白芷香豆素类化合物可以抗炎、抗组胺、促进脂肪分解和抑制脂肪合成、同时对心血管系统、运动和呼吸中枢系统也有一定的疗效[2];此外香豆素类化合物还有独特的光化学与光物理性质,如荧光量子产率高、stokes 位移大,光稳定性好等,在荧光增白剂、荧光染料、激光染料及有机电致发光材料方面应用广泛。荧光分子探针也是利用物质的荧光特性,但其荧光性质可随环境的变化,如极性、粘度、折射率等变化而做出灵敏改变,具有灵敏度高、反应时间短、选择性专一、样品不需预处理等优点,广泛应用于生物分析领域。近年来,新型香豆素类荧光探针不断地研究出来,其应用也在不断地拓展[3],例如基于TNP对7-羟基香豆素的荧光猝灭作用,可利用7-羟基香豆素作为荧光探针测定TNP,该方法可以实现2min内快速测定,并具有良好的选择性,对生活用水和工业污水中TNP的测定,具有广阔的应用前景[4]。另外,香豆素类化合物还广泛应用于工业、农业、医药、轻纺、能源、电子、军事国防和基因生物等方面,可作为液晶材料、感光剂、纳米太阳能电池、辐射防护剂,也可以在一定条件下发生环合从而作为分子开关,其特殊的功能和运用前景备受人们关注和青睐。
1.2荧光物质基础及结构影响
1.2.1分子共轭体系大小的影响
具有共轭结构的分子内电荷迁移的荧光化合物是研究得最为广泛的一类化合物,它们的pi;电子流动性更好,在光照时容易发生分子整体的激发,从而引起分子内的电荷迁移,电子密度重新分布。
有机荧光分子含有的发射荧光的基团称为荧光团。荧光团必须含有共轭大pi;键,而且大pi;键达到一定程度才会发出荧光,如(-CH=CH-)n、苯、萘、对苯二醌、苯并杂环等。共轭体系越大,pi;电子越容易激发,荧光(或者磷光)越容易产生,荧光发射波长红移,多数情况下荧光量子产率增加,荧光越强。
