L từ dẫn xuất của cyanine để phát hiện chọn lọc các biothiol và ion Hg(II): + Nghiên cứu lý thuyết về thiết kế, tổng hợp và đặc trưng của sensor
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Thiết kế, tổng hợp, đặc trưng và ứng dụng sensor L từ dẫn xuất củacyanine phát hiện các biothiol và ion Hg(II) dựa trên phản ứng tạo phức cyanine phát hiện các biothiol và ion Hg(II) dựa trên phản ứng tạo phức
3.1.1. Nghiên cứu lý thuyết về thiết kế, tổng hợp và đặc trưng của sensor L3.1.1.1. Nghiên cứu thiết kế, tổng hợp sensor L 3.1.1.1. Nghiên cứu thiết kế, tổng hợp sensor L
Phương pháp phiếm hàm mật độ ba thông số của Becke (B3LYP) là một trong những phương pháp sử dụng rộng rãi nhất cho các phép tính phân tử vì cho kết quả tính toán khá chính xác trên một phạm vi rộng các hợp chất, đặc biệt là các phân tử hợp chất hữu cơ [115], [160]. Kết quả nghiên cứu của nhiều công trình [42], [43], [73], [119], [121] cho thấy, bộ hàm cơ sở LanL2DZ áp dụng tốt cho các ion kim loại nặng, đặc biệt là ion Hg(II). Vì vậy, có thể áp dụng mức lý thuyết B3LYP/LanL2DZ cho hệ nghiên cứu với kết quả đáng tin cậy.
Các dẫn xuất cyanine bao gồm các dạng R2N+=CH[CH=CH]n-NR2, Aryl=N+=CH[CH=CH]n-NR2, Aryl=N+=CH[CH=CH]n-N=Aryl, các dạng này đều có cấu trúc donor - hệ liên hợp π - acceptor. Trong đó, donor (nhóm đẩy electron) là một nhóm amino; acceptor (nhóm rút electron) là ion amoni. Chúng được biết đến là những hợp chất màu, phát huỳnh quang mạnh mẽ, và gần đây đã được nghiên cứu sử dụng làm thuốc nhuộm huỳnh quang trong chụp ảnh y sinh học [40].
Để thiết kế một cấu trúc phù hợp cho sensor L từ dẫn xuất cyanine, dựa trên phản ứng tạo phức giữa ion kim loại với các phối tử, các nhóm có ái lực mạnh với ion Hg(II) bao gồm -S và -COO- đã được xem xét, sử dụng. Do đó, hai fluorophore được lựa chọn lần lượt là 2-methylbenzothiazole (BZT) và 4-diethylamino-2- hydroxybenzaldehyde (DHB), bởi vì thông qua phản ứng cộng andol và ngưng tụ croton [3], BZT và DHB được ghép nối tạo fluorophore. Receptor là acid bromoacetic với các lý do: một là phản ứng gắn receptor lên fluorophore BZT được thực hiện thông qua phản ứng giữa 4-metyl quinoline và dẫn xuất acid carboxylic [29]; hai là receptor này có ái lực mạnh với ion Hg(II) thông qua phản ứng tạo phức với phối tử -O.
HO O H O O H C NS N N ( I I ) - O C 2
Quá trình thiết kế và tổng hợp sensor L được trình bày ở Hình 3.1.