Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Изучение флуоресцентных свойств некоторых производных азагетероциклов

Работа №110000

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

химия

Объем работы75
Год сдачи2017
Стоимость4265 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
13
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ 8
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 10
1.1 Флуоресценция 10
1.1.1 Диаграмма Яблонского 11
1.1.2 Характеристики флуоресценции 12
1.1.2.1 Сдвиг Стокса 12
1.1.2.2 Квантовый выход и время жизни флуоресценции 13
1.1.2.3 Тушение флуоресценции 14
1.1.2.4 Спектр флуоресценции 15
1.2 Флуорофоры 15
1.2.1 Природные флуорофоры 16
1.2.2 Искусственные флуорофоры 19
1.3 Применение флуоресценции 21
1.4 Преимущества флуоресцентных методов анализа 24
2. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 26
2.1 Синтез производных 2-метокси-4-стирилникотинонитрила 26
2.2 Синтез 1,2,3 -триазольных производных никотинонитрила 28
2.3 Фотофизические свойства производных азагетероциклов 29
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 38
3.1. Реагенты, оборудование и методика исследования 38
3.2 Синтез исследуемых производных азагетероциклов 39
3.2.1 Общая методика получения 2-метокси-4-стирилникотинонитрилов 39
3.2.2 Общая методика получения 1,2,3-триазольных производных
никотинонитрила 41
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 43
Приложения 51


Быстрое развитие современной науки обуславливает потребность в поиске новых материалов с уникальными свойства и усовершенствовании существующих.
Одним из важных направлений исследований является получение материалов, с определенными свойствами, используемых в качестве флуоресцентных зондов и меток.
Флуориметрия неотъемлемый инструмент, используемый для наблюдения за протеканием химической реакции, исследования реакций протекающих с образованием электронно-возбужденных состояний.
На сегодняшний день флуоресцентный анализ широко применяется в биологии, является чувствительным и специфическим методом. Известно большое количество органических соединений, способных флуоресцировать. Данные вещества называют флуорофорами. Обладая рядом флуоресцентных свойств, флуорофоры применяются во многих сферах деятельности человека. Немаловажное значение играет использование их в медицине.
Большая часть разрабатываемых методик направлена на получение изображения злокачественных новообразований, тканей и органов, изучение молекулярной структуры опухолевых клеток, с помощью регистрации аутофлуоресценции, и специфического окрашивания исследуемых объектов флуоресцентными контрастными агентами. Эти методы позволяют обнаружить место локализации опухоли в организме, оценить уровень экспрессии белков и активность отдельных клеток и процессов, влияющих на поведение опухоли и её отклик на действие терапевтических препаратов.
Возможность применения флуорофора определяется его химическими (растворимость, реакционная способность, стабильность) и фотофизическими (время жизни в возбужденном состоянии, коэффициент экстинкции, квантовый выход, максимум возбуждения, максимум излучения) свойствами.
Целью данной работы является синтез и получение сведений о флуоресцентных свойствах производных 2-метокси-4- стирилникотинонитрила и 1,2,3-триазольных производных никотинонитрила.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
1. Синтез производных 2-метокси-4-стирилникотинонитрила и 1,2,3- триазольных производных никотинонитрила.
2. Получение данных о строении синтезируемых соединений.
3. Изучение и установление зависимости фотофизических свойств производных азагетероциклов от их строения и полярности растворителя.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


1. Получены ранее неописанные 2-метокси-4-стирилникотинонитрилы. Соединения имеют выход от 29 до 56%.
2. Среди исследованных производных азагетероциклов, наиболее выраженные флуоресцентные свойства проявляют (Е)-2-метокси-6-(4- метоксифенил)-4-стирилникотинонитрил, 2-метокси-6-(4-метоксифенил)-4-фенилникотинонитрил и 4-(3-(4-хлорфенил)-1-фенил- 4,5-дигидро-7Я-пиразол-5-ил)-5-фенил-7Я-1,2,3-триазол. Они имеют наибольшие значения квантовых выходов (до 0,43).
3. Введение в состав 2-метокси-4-стирилникотинонитрила тиофенового фрагмента приводит к батохромному сдвигу полосы флуоресценции (до 46 нм) и значительно увеличивает квантовый выход флуоресценции (до 0,25).
4. Введение электронодонорных заместителей в бензольное кольцо приводит к смещению максимума излучения в длинноволновую область спектра. Введение электроноакцепторных заместителей приводит к смещению максимума излучения в коротковолновую область спектра флуоресценции.
5. Измерение в малополярных растворителях приводит к увеличению квантового выхода флуоресценции (до 0,68), и уменьшению стоксова сдвига.



1. Lakowicz J. R. Principles of Fluorescence Spectroscopy // Springer Science Business Media. - 2006. - 954 p.
2. Медведев Е.А. Классификация флуоресцентных органических соединений // International scientific review. - 2016. - №12. - С. 9-11.
3. Суковатая И.Е. Фотобиофизика / И.Е. Суковатая, В.А. Кратасюк, В.В. Межевикин и др. // - Красноярск: ИПК СФУ. - 2008. - 438 с.
4. Беккер Г.О. Введение в фотохимию органических соединений // под ред. проф. Г. О. Беккера и проф. А. В. Ельцова., пер. с нем. - Л.: Химия. - 1976. - 384 с.
5. Valeur B. Molecular Fluorescence Principles and Applications // Wiley- VCH Verlag GmbH. - 2001. - 381 p.
6. Крам Д. Органическая химия / Д. Крам, Дж. Хэммонд // под ред. акад.
А. Н. Несмеянова, пер. с англ. М. А. Виноградовой. - М.: Мир. - 1964. - 714 с.
7. Лакович Дж. Основы флуоресцентной спектроскопии // пер. с англ. - М.: Мир. - 1986. - 496 с.
8. Jameson D.M. Introduction to Fluorescence // CRC Press Taylor and Francis Group. - 2011. - 296 p.
9. Demchenko A.P. Introduction to Fluorescence Sensing // Springer Science Business Media B.V.. - 2009. - 586 p.
10. Ремпель С.В. Размеры и флуоресценция квантовых точек сульфида
кадмия / OB. Ремпель, A.A. Разводов, M.C. 11ебогагиков, E.B.
Шишкина и др. // Физика твердого тела. - 2013. - Т. 55. - Вып. 3. - С. 567-571.
11. Варехов А.Г. Флуоресцентный метод исследования и измерение октанового числа бензинов // НИИТТС : Технико-технологические проблемы сервиса. - 2013. - №2 (24).
12. Иванова С.В. Использование флуоресцентных методов в медицине / С.В. Иванова, Л.Н. Кирпичёнок // ВГМУ Медицинские новости. - 2008. - № 12. - С. 56-61.
13. Конев С.В. Электронно-возбужденные состояния биополимеров // - Минск : Наука и техника. - 1965 . - 186 с.
14. Demchenko A. P. Ultraviolet Spectroscopy of Proteins // Springer. - 1986.
15. Калниня И.Э. Флуоресцентные методы исследования и клинической диагностики: сб. науч. трудов. / И.Э. Калниня, Р.К. Блума // - 1991. - № 1. - С. 29-39.
16. Бурштейн Э.А. Собственная люминесценция белка: итоги науки и техники // Биофизика - М.: ВИНИТИ. - 1977. - Т.7. - 190 с.
17. Черницкий Е.А. Спектральный люминесцентный анализ в медицине / Е.А. Черницкий, Е.И. Слобожанина // - Минск: Наука и техника. - 1989. - 141 с.
18. Crespo-Hernandez, C. E. Ultrafast Excited-State Dynamics in Nucleic Acids / C. E. Crespo-Hernandez, B. Cohen, P. M. Hare, B.U. Kohler // Chemical Reviews. - 2004. - Vol.104. - №4. - pp. 1977—2020.
19. Умаров, М.Ф. Оптическая спектроскопия биоактивных препаратов: монография / М.Ф. Умаров, В.С. Горелик // - Вологда: ВоГУ. - 2014. - 147 с.
20. Мартынов В.И. Синтетические флуорофоры для визуализации биомолекул в живых системах / В. И. Мартынов, А. А. Пахомов, Н. В. Попова, И. Е. Деев, А. Г. Петренко // ACTA NATURAE. - 2016. - Т.8. - №4. - C. 37-51.
21. Александрова О. А. Наночастицы, наносистемы и их применение. Ч.1. Коллоидные квантовые точки // под ред. В. А. Мошникова, О. А. Александровой. - Уфа: Аэтерна. - 2015. - 236 с.
22. Kobayashi H. New Strategies for Fluorescent Probe Design in Medical Diagnostic Imaging / H. Kobayashi, M. Ogawa, R. Alford, P.L. Choyke, Y. Urano // Chemical Reviews. - 2010. - Vol. 110. - №5. - pp. 2620—2640.
23. Boens, N. Fluorescent indicators based on BODIPY / N.Boens, V.Leen, W.Dehaen // Chemical Society Reviews. - 2012. - Vol. 41. - С. 1130— 1172.
24. Акчурин И.О. Новые ИК-флуоресцентные BODIPY красители с необычно большим Стоксовым сдвигом / И.О. Акчурин, А.Ю.Бочков,
B. Ф.Травень // Успехи в химии и химической технологии. - 2011. - Т.25. - №11. - С. 36-40.
25. Болотин Б.М. Органические люминофоры с аномально большим сдвигом Стокса // Химическая промышленность сегодня. - 2014. - №1. - С. 18-24.
26. Короткина Л.Г. Исследование красящих веществ, используемых для охраны объектов от посягательств / Л.Г. Короткина, И.Г. Эйхенбаум // Экспертная практика и новые методы исследования. М.: ВНИИСЭ. - 1977. - Вып. 21. - С. 15-23.
27. Болдырев И.А. Принести людям свет // Химия и жизнь. - 2012. - №1. -
C. 1-10.
28. Венкатараман К. Аналитическая химия синтетических красителей // пер. с англ. - Л.: Химия. - 1979. - 575 с.
29. Габриеле Б. Флуоресцентный индикатор // Патент России № 2574452. 2016. Бюл. № 4.
30. Нурмухаметов Р.Н. Применение люминесцентных материалов для дорожных знаков и разметок / Р.Н. Нурмухаметов, Л.В. Волкова, Н.И. Кунавин, В.Г. Клименко // Известия МГУ «МАМИ». - 2007. - №2. - С. 199-203.
31. Hawkins, H. G. Evaluation of Fluorescent Orange Signs/ H.G. Hawkins, P.J. Carlson, M. Elmquist // - 2000. - 57 p.
32. Уэйн Р., Основы и применения фотохимии // пер. с англ. - М.: Мир. - 1991. - 304 с.
33. Кушнарева О.П. Применение метода регистрации замедленной флуоресценции хлорофилла микроводорослей для оценки качества природных вод / О.П. Кушнарева, И.В. Ефремов, Е.Н. Перекрестова // Вестник ОГУ. - 2011. - №12. - С. 404-406.
34. Осипов В.А. Использование флуоресценции хлорофилла «а» для биотестирования водной среды / В.А.Осипов, Г.М.Абдурахманов, А.А. Гаджиев, Л.Б. Братковская, Б.К.Заядан // Юг России: экология, развитие. - 2012. - №2. - С. 93-100.
35. Royer C. A. Probing Protein Folding and Conformational Transitions with Fluorescence / C.A. Royer // Chemical Reviews. - 2006. - Vol. 106. - №5. - pp. 1769—1784.
36. Millar D. P. Fluorescence studies of DNA and RNA structure and dynamics // Current Opinion in Structural Biology. - 1996. - Vol.6. - pp. 322—326.
37. Hilderbrand S. A. Near-infrared fluorescence: application to in vivo molecular imaging / S.A. Hilderbrand, R. Weissleder // Current Opinion in Chemical Biology. - 2010. - Vol. 14. - pp. 71-79.
38. Gioux S. Image-Guided Surgery using Invisible Near-Infrared Light: Fundamentals of Clinical Translation / S. Gioux, H. S. Choi, J.V. Frangioni // Molecular Imaging. - 2010. - Vol. 9. - №5. - pp. 237—255.
39. Rao, J. Fluorescence imaging in vivo: recent advances / J. Rao, A. Dragulescu-Andrasi, H. Yao // Current Opinion in Biotechnology. - 2007. - Vol. 18. - С. 17-25.
40. Hilderbrand, S. A.; Weissleder, R. Near-infrared fluorescence: application to in vivo molecular imaging / S. A. Hilderbrand, R.Weissleder // Current Opinion in Chemical Biology. - 2010. - Vol. 14. - pp. 71-79.
41. Yang I. Live bio-imaging with fully bio-compatible organic fluorophores / I. Yang, J. W. Lee, S. Hwang, J. E. Lee, et all // Journal of Photochemistry & Photobiology. - 2017. - Vol.166. - pp. 52-57.
42. Копицын Д. С. Методы оптическогобиоимиджинга в исследованиях онкологических заболеваний / Д. С. Копицын, А. В. Бескоровайный, М.
С. Котелев, А. А. Новиков, Е. В. Иванов, Е. В. Винокуров // Башкирский химический журнал. - 2013. - Т. 20. - №4. - С. 64-71.
43. Чащин Г.В. Перспективы использования искусственных флуорофоров (квантовых точек) в офтальмологии / Г.В. Чащин, В.О. Пономарев, С.В. Носов, А.С. Барыбин, и др.// ВЕСТНИК ОГУ. - 2011. - №14. - С. 394¬396.
44. Новак Н.В. Флуоресценция зубов и пломбировочных материалов // Проблемы здоровья и экологии. - 2009. - С. 67- 70.
45. Drummen Fluorescent Probes and Fluorescence (Microscopy) Techniques
— Illuminating Biological and Biomedical Research // Molecules. - 2012. - Vol. 17. - pp. 14067-14090.
46. Ko, S. K. Zebrafish as a good vertebrate model for molecular imaging using fluorescent probes / S. K. Ko, X. Chen, J. Yoon, I.Shin // Chemical Society Reviews. - 2011. - Vol. 40. - №5. - pp. 2120—2130.
47. Haran, G. Single-molecule fluorescence spectroscopy of biomolecular folding // Journal of Physics: Condensed Matter. - 2003. - Vol. 15. - pp. 1292—1313.
48. Persson, F. Single molecule methods with applications in living cells / F. Persson, I. Barkefors, J. Elf // Current Opinion in Biotechnology. - 2013. Vol. 24. - №4. - pp. 737—744.
49. Al-Arab M.M. A Facile Synthesis of 6-Alkoxy-2,4-diaryl-5-cyanopiridine // Journal of Heterocyclic Chemistry. - 1989. - Vol.26. - pp. 1665- 1673.
50. O’Reilly J.E. Fluorescence experiments with quinine // Journal of Chemical Education. - 1975. - Vol.52. - №9. - pp. 610-612.
51. Goncalves e Silva F. R. Visible and Near-Infrared Luminescence of Lanthanide-Containing Dimetallic Triple-Stranded Helicates: Energy Transfer Mechanisms in the Sm шand Yb шMolecular Edifices / F. R. Goncalves e Silva, O. L. Malta, C. Reinhard, H.-U. Gudel, C. Piguet, et al. // Journal of Physical Chemistry. - 2002. - Vol. 106. - pp. 1670-1677.
52. Десенко С. М. Азагетероциклы на основе ароматических
непредельных кетонов / С. М. Десенко, В. Д. Орлов // Харьков: Фолио.
- 1998. - C. 108-110.
53. Голованов А.А. Азолилзамещенные 1,2,3-триазолы /А.А.Голованов, И.С.Один, В.В.Бекин, А.В.Вологжанина и др.// Журнал органической химии. - 2016. - Т. 52. - Вып. 3. - C. 434-440.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ