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萤火虫氧化荧光素类似物电子光谱的理论研究
  • ISSN号:0251-0790
  • 期刊名称:《高等学校化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O641[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]吉林大学理论化学研究所,理论化学计算国家重点实验室,长春130021
  • 相关基金:基金项目:国家自然科学基金(批准号:20973078,20673045,21173099)及留学回国人员科研启动基金[批准号:外交司留(2008)890号]资助.
中文摘要:

对萤火虫氧化荧光素(S)-2-(6-羟基-2-苯并噻唑基)-2-噻唑啉-4-酮(BTZ)中苯并噻唑环的N和S原子进行取代,形成一系列萤火虫氧化荧光素类似物,并采用TDB3LYP/6—31+G(d)方法,通过计算氧化物中性态与羟基去质子化后的负一价态在气相、水溶液和模拟生物环境下的吸收与发射光谱,讨论环内不同取代原子对光谱的影响.结果表明,X1位以O原子取代S原子的化合物的最大吸收值发生蓝移,以N原子取代S原子的化合物的最大吸收值发生红移.去质子化可增加苯环上π轨道成份,降低能隙,从而有利于提高电子跃迁几率,使荧光发射波长红移;通过取代X1和X2位杂原子,可调节发射光谱红移达44nm,蓝移达41nm(在模拟蛋白中).6种化合物荧光发光范围较宽,振子强度较大,可以作为潜在的化学发光材料用于生物成像研究.

英文摘要:

A series of firefly oxyluciferin analogues were designed, in which the zole of firefly oxyluciferin were substituted by other atoms. In aqueous solution N and S atoms of benzotma- and virtual protein environmerit, the absorption and emission spectrum were calculated by TD B3LYP/6-31 +G(d). The resuhs of the calculation indicate that the absorption spectra of complexes with the O atom at Xl-site show more blue-shift than that with the S atom, while the spectra of complexes in which the S atom is replaced by the N atom show red-shift. The six complexes have similar orbital distributions and the overlapping volume between HOMO and LUMO is high. That benefits to the maintain of high fluorescence efficiency. Deprotonation can enhance the π orbital component of benzene fragment and make emission spectra shift to red. Thus electronic transition probability can be improved. Replaced by different atoms at X1 and X2 sites, the emission spectra can be adjusted to move to long wave up to 44 nm and move to short wave up to 41 nm( in virtual protein environment). The emission wavelength range of the six complexes is wide. So they can be used in biological imaging as new potential chemical luminescent material.

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期刊信息
  • 《高等学校化学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:吉林大学 南开大学
  • 主编:周其凤
  • 地址:吉林大学南胡校区
  • 邮编:130012
  • 邮箱:cjcu@jlu.edu.cn
  • 电话:0431-88499216
  • 国际标准刊号:ISSN:0251-0790
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1131/O6
  • 邮发代号:12-40
  • 获奖情况:
  • 首届及第二届国家期刊奖,连续两届“百种中国杰出学术期刊”,中国期刊方阵“双高”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:50676