隐色染料的光谱特性及应用研究
【摘要】：隐色染料是一类广泛使用的功能材料,具有压热敏发色的性质,主要用于工程图纸、发票、传真打印等领域。荧烷染料是最重要的一类隐色染料,特点是发色灵敏、色调齐全、稳定性好,是隐色染料的主流品种。近年来,荧烷染料在生化分析、发光探针、基因测序和蛋白组学等领域的应用受到广泛关注,这方面的研究成为新的热点。本论文分成四个部分,共七章。论文的第一部分,也是第一章,简述了隐色染料的概念、分类、研究现状及发展趋势；主要介绍了荧烷染料的结构性质及国内外的发展概况,同时对本论文的研究意义、内容和创新点做了概括。论文的第二部分(包括第二、三、四章),研究了隐色染料的显色反应、溶剂对其光谱性质的影响,探索隐色染料的应用性能及作为荧光探针在生物分析中的拓展应用。在论文的第二章中,采用紫外-可见、荧光光谱法研究了隐色染料ODB-1、KODB-2、B-15、CK-5、CK-16、CVL-S与酸或金属离子的显色反应,并采用红外、核磁和熔点仪对化合物显色反应前后的结构和性质进行了表征和测定。本章为隐色染料的应用提供理论依据。在论文的第三章,由于隐色染料分子具有A-π-D结构,可以发生分子内电荷转移(ICT)过程,并对溶剂的极性较为敏感,分别用极性参数ET(30)和△f研究了溶剂对三种隐色染料ODB-1、CK-5、CK-37的光谱性质的影响。实验表明随着溶液极性增加,染料的最大发射波长红移,Stokes位移增加,且染料的荧光可以被强极性溶剂猝灭。因此,隐色染料可以作为敏感的荧光探针用
于检测体系微环境的变化,应用在生物分析中,拓展了隐色染料在生物分析领域的应用。在论文的第四章,采用紫外-可见、荧光光谱法对隐色染料ODB-1、CK-37在生物分析中的应用进行研究。以人血清白蛋白(HSA)作为靶分子,研究染料ODB-1与靶分子的相互作用机制。结果表明：染料ODB-1具有很强的猝灭HSA的固有荧光能力,且该过程属于静态猝灭；疏水作用在染料与HSA的作用中起了重要作用；染料ODB-1与HSA在不同温度下均形成1：1的配合物；染料可与HSA的IIA区的色氨酸残基形成堆积结构。论文的第三部分(包括第五、六章)主要研究了隐色染料在书写印刷领域的应用性能。将染料用于配制可褪色教学白板笔墨水；以经选择的该类染料为着色剂,以水溶性高分子为载体,制备出可褪色水性油墨。在论文的第五章,将隐色染料的显色体作为着色剂进行筛选,采用均匀正交实验法配制了红、蓝两色可擦白板笔墨水,并研制了擦剂。书写墨水着色剂分别如下：红色用CK-16；蓝色用CK-7或CVL-S。这部分工作开拓了隐色染料新的应用领域。在论文的第六章,以隐色染料ODB-2、CK-16、CK-37、CVL-S的显色体为主要着色剂,将隐色染料用于合成可褪色水性油墨,并测试了油墨的印刷效果及褪色性能。结果表明,合成的油墨印刷效果良好,并具有常温常压下在十二烷基苯磺酸钠存在时迅速褪色的能力。这部分研究拓展了隐色染料的应用领域。第四部分(第七章)总结全文,提出下一步工作设想。【关键词】：隐色染料荧烷荧光探针人血清白蛋白油墨
【学位授予单位】：山西大学 【学位级别】：博士 【学位授予年份】：2012 【分类号】：TQ610.1
【目录】：中文摘要11-13ABSTRACT13-16第一部分绪论16-44第一章绪论16-441.1隐色染料16-181.2颜色产生的机理18-221.2.1有机化合物颜色产生的机理201.2.2影响有机化合物颜色的因素20-221.3荧烷类染料研究进展22-281.3.1荧烷染料的结构及显色反应22-241.3.2荧烷类染料的研究进展24-261.3.3荧烷类染料的应用26-281.4蛋白质荧光探针28-311.4.1光诱导电子转移和分子内电荷转移29-301.4.2血清白蛋白探针30-311.5可擦墨水技术进展31-331.6环保油墨研究进展33-341.7本论文研究意义、内容及创新性34-371.7.1研究意义34-351.7.2主要内容35-361.7.3本论文的主要创新点36-37参考文献37-44第二部分隐色染料分子光谱特性研究44-90第二章隐色染料的显色反应46-622.1引言46-472.2实验部分47-492.2.1试剂与仪器472.2.2隐色体染料合成与提纯47-482.2.3实验方法48-492.3结果与讨论49-592.3.1显色平衡49-502.3.2酸度对隐色染料光谱特性的影响50-522.3.3酸与荧烷染料的变色反应52-562.3.4金属离子与荧烷的显色反应56-592.4结论59-60参考文献60-62第三章三种隐色染料的发光行为研究62-743.1引言62-633.2试剂与仪器633.2.1试剂与仪器
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