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第 2 期 尹 培,等: 三苯胺类荧光探针的合成与细胞成像 ·213·
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明类 、氟硼荧类 、三苯胺类 等。其中,三苯胺 1.2 DPBD(Ⅱ)的合成
类衍生物成为化学分析领域的研究热点之一 [8-9] 。 将 4.91 g(20 mmol)三苯胺与 16 mL N, N-二
三苯胺是由具有 1 对孤对电子的氮原子与 3 个 甲基甲酰胺加入圆底烧瓶内,冰水浴 10 min,然后
苯环连接形成的分子,由于单键的可旋转性,分子 将 16 mL 三氯氧磷逐滴加入到反应液中,滴毕,在
整体呈螺旋桨结构。三苯胺苯环的 3 个对位很容易 氮气保护下,80 ℃反应 10 h。用蒸馏水猝灭反应,
发生芳环的亲电取代反应生成三苯胺衍生物。由于 抽滤,收集滤渣并用二氯甲烷溶解,加蒸馏水萃取
其结构的特殊性,使得三苯胺类化合物具有离子化 数次,收集有机相,并用无水硫酸镁干燥,减压浓
电位较低、空穴迁移率较高、给电子性和空穴传输 缩,柱层析分离(洗脱剂:石油醚和乙酸乙酯体积
性能良好、光稳定性好等特点。因而可应用于构筑 比为 100∶1),旋除溶剂,纯化后的产物为淡黄色
具有不同性能的光电材料 [10] 。由于三苯胺中氮原子 粉末 4-醛基三苯胺(DPBD),产率为 89%。 HNMR
1
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是 sp 杂化,使得三苯胺分子具有非平面的螺旋桨结 (600 MHz, CDCl 3 ), δ: 9.81 (s, 1H), 7.67 (d, J = 8.7 Hz,
构,故三苯胺衍生物具有构象多样性。三苯胺类衍 2H), 7.32~7.36 (t, 4H), 7.15~7.19 (m, 6H), 7.01 (d, J =
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生物作为非线性光学材料 [11] 、空穴传输材料 [12] 、有 8.7 Hz, 2H)。 CNMR (150 MHz, CDCl 3 ), δ: 190.38,
机发光材料 [13] 等,已被广泛应用于三维光储存 [14] 、 153.33, 146.19, 131.27, 129.70, 129.10, 126.29,
−1
125.08, 119.33。IR (KBr), v/cm : 3064, 2824, 2725,
静电印刷 [15] 、发光器件 [16-17] 等领域。此外,三苯胺 1589, 1263, 826, 751, 698。
类化合物在有机染料 [18-19] 、医药中间体 [20] 、双光子 1.3 TPAS(Ⅲ)的合成
荧光材料 [21-22] 及电化学反应的催化剂等方面也具有
将 819 mg(3 mmol)DPBD 溶于 1 mL 干燥的
广阔的应用前景。
四氢呋喃里备用。向 100 mL 三口瓶中加入 585 mg
本文通过 Vilsmeier-Haack 反应和 McMurry 偶
(9 mmol)锌,氮气保护下加入 30 mL 无水四氢呋
联反应合成了含有一个碳碳双键和两个三苯胺的化
喃,0 ℃下搅拌 30 min 后,用针管向反应瓶中注入
合物 1,2-二(三苯胺基)乙烯(TPAS),合成路线
2.1 mL 四氯化钛,之后水浴加热升温至 60 ℃,再
如下所示,并采用紫外-可见光谱、荧光光谱、扫描
逐滴加入 DPBD 的四氢呋喃溶液,氮气保护下回流
电镜、MTT 法对 TPAS 的光学性质和细胞成像进行
3 h。反应结束后,待反应液冷却,用二氯甲烷和摩
了考察。
尔分数为 10%的碳酸氢钠水溶液萃取,留有机相,
旋蒸,柱层析法分离提纯(洗脱剂:石油醚),旋除
溶剂,得黄色粉末状产物 TPAS,产率为 46%。
1 HNMR (600 MHz, CDCl 3 ), δ: 7.36 (d, J = 8.6 Hz,
4H), 7.24~7.27 (m, 8H ), 7.10 (d, J = 7.7 Hz, 8H), 7.03
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(m, 8H), 6.94 (s, 2H)。 CNMR (150 MHz, CDCl 3 ), δ:
147.56, 147.02, 131.88, 129.22, 127.10, 126.57,
−1
1 实验部分 124.37, 123.71, 122.90。IR (KBr), v/cm : 3065, 3037,
1586, 1504, 1493, 1217, 823, 722, 701。
1.1 试剂与仪器 1.4 光学性质测试
三苯胺(TPA,质量分数 98%)、三氯氧磷 荧光测试在荧光光谱仪上完成,紫外测试在紫
(POCl 3 ,质量分数 98%),上海萨恩化学技术有限 外-可见分光光度计上完成。分别测定化合物 TPAS 的固
公司;四氯化钛(质量分数 98%),上海阿拉丁生化 体粉末与其在稀溶液中的荧光光谱与紫外可见光谱。
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科技股份有限公司;锌(AR),天津市凯通化学试 TPAS 稀溶液的浓度在 1.0×10 ~1.0×10 mol/L
剂有限公司;碳酸氢钠(AR),国药集团化学试剂 之间,溶剂为四氢呋喃。选取了 6 种不同极性的溶
有限公司;培养基混合液,甘肃省中医药院大学; 剂进行测试,不同溶剂的 TPAS 稀溶液浓度为
四氢呋喃(THF)、正己烷、石油醚、丙酮(DMK)、 1.0×10 mol/L。
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二甲基亚砜(DMSO)、乙酸乙酯、N, N-二甲基甲酰 1.5 聚集态荧光考察
胺(DMF),AR,北京化工厂。 测定 TPAS 在不同水体积分数的四氢呋喃溶液
UV-3100 型紫外-可见分光光度计,日本 Shimadzu 中的荧光强度,并计算 TPAS 的荧光强度。测试时
公司;JSM-3500 型扫描电镜,日本 JEOL公司;Bruker 的激发波长为 380 nm,浓度为 1.0×10 mol/L。
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AV-400 型核磁共振波谱仪,600 MHZ,瑞士 Bruker 1.6 细胞毒性测试
公司;Ultra Plus 扫描电镜,德国 Zeiss 公司;Fluoro 细胞毒性测试在合作单位甘肃省中医院大学完
sens 2003 荧光光谱仪,德国 Leica 公司。 成,选择人肺癌细胞(A549),采用 MTT 法 [23] 检测