生化分析荧光物质

生化分析作业

刘君洪200900111073 09化三

荧光的产生

有色化合物分子通常处于能量最低的状态,称为基态。吸收紫外或可见光的能量后, 电子跃迁至高能量轨道激发态。分子可有多个激发态。处于激发态的分子通过振动弛豫、内部转换等过程跃迁到分子的最低激发态的最低振动能级, 再发生辐射跃迁回到基态, 放出光子, 产生荧光.

有机染料分子的第一激发态与基态的能差是一定的, 因而荧光波长不随激发光波长的改变而发生变化。分子激发过程中吸收的能量一般高于荧光辐射释放的能量, 二者之差以热的形式损耗,因此荧光波长比激发光的长, 其差通常为50～ 70nm , 当有机化合物分子内可以形成氢键时, 则增至150～ 250 nm , 这一规律称为Stoke’s 位移。荧光的强度受许多因素的制约, 如激发光源能量、吸收强度、量子效率等。量子效率也称量子收率, 是指荧光物体分子发射的光量子数与吸收的光量子数之比。其大小是由分子结构决定的, 而与激发光源的能量无关。事实证明, 荧光物质分子一般都含有发射荧光的基团(称为荧光团) 以及能使吸收波长改变并伴随荧光增强的助色团。

分子结构与荧光特性：

1．共轭系统对荧光的影响

通常增加分子P 电子共轭体系长度可提高荧光效率并使荧光红移。空间位阻效应的存在能破坏分子的共平面性及共轭程度, 从而使荧光减弱。立体异构对荧光强度也有影响, 如反式二苯乙烯是强荧光型的, 顺式二苯乙烯由于位阻效应的存在则无荧光特性。

2．取代基对荧光的影响

大部分有机荧光物质分子中带有芳环, 芳环上引入取代基可改变荧光的光量子收率和发射波长。通常邻、对位定位基可使荧光增强, 间位定位基使荧光减弱, 硝基、偶氮基能阻止荧光的产生。分子两端分别引入给电性和吸电性基团可使染料发生红移并伴随荧光的增强。卤原子的存在对荧光不利。氨基的引入可使荧光增强。

3．分子环构化对荧光的影响

染料分子的闭环对荧光的产生非常有利, 可以增加分子共平面性和刚性而使荧光增强。许多本身无荧光或荧光很弱的化合物与金属螯合产生的具有环状结构的螯合物显示较强荧光。分子内含有羟基并可形成分子内氢键多数情况下能使荧光强度提高。

熔融状态下使树脂着色是制备热塑型树脂固溶体荧光颜料的常用方法。向熔融的对甲苯磺酰胺中加入甲醛, 再与胺发生缩合反应, 加入荧光染料, 于150～ 175 ℃使树脂着色。冷却成“玻璃”状,粉碎, 研磨, 可得颜料。热固型树脂固溶体荧光颜料也可用类似方法制得。此外, 将高度分散的树脂常温染色也是制备荧光颜料的常用方法。

香豆素类

波长：

名称激发波长/nm 发射波长/nm L-1 416.5 448

L-2 420.8 448

L-3 409.0 448

L-4 421.6 471

L-5 411.3 468

L-6 419.9 448

6，8一二氯一7一羟基香豆素一3一羧酸(DC1C)

最适宜ph=10

6一氯-7．羟基香豆素一3一羧酸(Mclc)

最适宜ph=10

4—羟基香豆素衍生物

激发峰在340 nm，发射峰在408 nm

芘类

尿苯并芘类

激发波长365nm，发射波长410nm

萘类

萘酰亚胺类SCN一离子探针NNN

荧光发射波长 553nm

2一( a一萘氧甲基)-3-喹啉甲酸(2a)和2-(β萘氧甲基)一3一喹啉甲酸(2b)

萘并[2’，1’，6，7]氧杂革并[3,4一b]喹啉-7(14H)-酮(3a)和萘并

[1’，2’，6，7]氧杂革并[3,4-b]纠喹啉一l5(8H)一酮(3b)

萘并[2，1—6]吖啶-7，14-二酮(4a)和萘并[1，2一b]吖啶-7，14-二酮(4b)

2a~4a，2b~4b在三氯甲烷中的最大吸收峰分别位于280，261，312，273，256和313 nm；3a，4a和3b，4b在固态状态下的最大发射波长分别为350，300，274和330 nm

荧光素类

4’，5’—二氯—6—(5一羧基戊氨基羰基)荧光素

激发波长514 nm发射波长542 nm

2’，7’—二氯一6—(5—羧基戊氨基羰基)荧光素

激发波长=512 nm，发射波长=537 nm

罗丹明类

花菁类、方酸菁类

噻嗪和噁嗪类

苯并呋哺-2-吡嗪（1）和二苯并呋喃-2,2’-吡嗪（2）