989-38-8/羅丹明6G的應(yīng)用和制備方法

背景及概述^[1-2]

羅丹明類(lèi)化合物包括羅丹明6G、羅丹明B、羅丹明G、羅丹明101、異硫氰酸羅丹明、高氯酸羅丹明6G等。其中羅丹明6G(rhodamine6G，R6G)是一種水溶性陽(yáng)離子熒光染料，其水溶液在紫外光照射下發(fā)出綠黃色熒光，堿性溶液顯暗綠色熒光，乙醇溶液呈現(xiàn)紅黃色帶綠黃色熒光，被廣泛用于熒光標(biāo)記或定量分析。羅丹明6G(Rh6G)是以氧雜蒽為母體，苯環(huán)間由“氧橋”相聯(lián)，分子具有剛性平面結(jié)構(gòu)，屬呫噸類(lèi)型的陽(yáng)離子染料。Rh6G的光物理性能主要取決于染料分子所處的環(huán)境(如pH、極性以及所帶電荷等)，是通過(guò)呫噸環(huán)π-電子體系影響氨基正電荷的離域化所致。研究染料的光物理現(xiàn)象對(duì)提高和控制染料熒光性能具有重要指導(dǎo)作用。

應(yīng)用^[1-3]

羅丹明6G是廣泛應(yīng)用于光學(xué)、光譜學(xué)和激光科學(xué)的有機(jī)染料。1980年，徐其亨對(duì)此類(lèi)染料的結(jié)構(gòu)及其性能進(jìn)行了綜合研究和歸納，認(rèn)為羅丹明類(lèi)染料中苯環(huán)間有“氧橋”相聯(lián)，具有剛性平面結(jié)構(gòu)，容易吸收入射光的能量而發(fā)射長(zhǎng)波，從而產(chǎn)生熒光。另外它本身具有醌式結(jié)構(gòu)，能產(chǎn)生顏色，被氧化時(shí)其醌式結(jié)構(gòu)遭破壞，染料溶液顏色變淺甚至變?yōu)闊o(wú)色，為熒光分析和光度分析奠定了理論基礎(chǔ)。

1)羅丹明6G在熒光猝滅法中的應(yīng)用

自20世紀(jì)80年代初，開(kāi)始研究和利用羅丹明6G的熒光猝滅以來(lái)，有的是基于該物質(zhì)的吸收光譜可以和羅丹明6G的發(fā)射光譜有效重疊，從而發(fā)生熒光共振能量轉(zhuǎn)移使熒光猝滅；有的是基于和羅丹明6G染料生成無(wú)熒光的締合物(或絡(luò)合物)，使熒光猝滅；有的是基于該類(lèi)染料的氧化還原性，通過(guò)氧化還原破壞其剛性結(jié)構(gòu)，使熒光猝滅；對(duì)于金屬離子的測(cè)定，是利用待測(cè)金屬離子與R6G試劑反應(yīng)生成配合物或離子締合物，在有機(jī)溶劑中發(fā)出的熒光或試劑本身產(chǎn)生的熒光而進(jìn)行測(cè)定；羅丹明6G還被用于作為檢測(cè)碘化物的光纖傳感器的熒光探針，也是基于碘離子能使羅丹明6G熒光猝滅的原理而建設(shè)起來(lái)的。它在分析化學(xué)上廣泛應(yīng)用于檢測(cè)金屬離子、陽(yáng)離子、陰離子和蛋白質(zhì)等，是一種靈敏度頗高的實(shí)用有機(jī)分析試劑。

2)羅丹明6G在介孔二氧化硅中的封裝及應(yīng)用

Rh6G熒光染料具有光穩(wěn)定性好、對(duì)pH不敏感、較高的吸收系數(shù)和熒光產(chǎn)率等優(yōu)點(diǎn)，封裝到介孔二氧化硅中，可顯著增強(qiáng)染料分子的性能：①可進(jìn)一步提高染料分子的光學(xué)、熱學(xué)、化學(xué)穩(wěn)定性使其減少光降解，增加染料的熒光壽命；②可有效控制染料分子的電學(xué)、磁學(xué)以及光學(xué)特性，使材料具備特定性能；③可使染料分子作為分子探針用于特定的支撐材料上。而這些材料在新型傳感器、非線性光學(xué)設(shè)備、固態(tài)激光、藥物輸送、光學(xué)波導(dǎo)等領(lǐng)域顯現(xiàn)出潛在的應(yīng)用前景，并已成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。

3)羅丹明6G生物探針測(cè)定蛋白質(zhì)

以熒光染料單體和二聚體平衡轉(zhuǎn)化為基礎(chǔ)，提出了以羅丹明6G熒光染料為生物探針測(cè)定蛋白質(zhì)的方法.羅丹明6G在十二烷基磺酸鈉(SDS)的存在下形成二聚體，蛋白質(zhì)的定量加入可以調(diào)節(jié)這一平衡，據(jù)此擬定測(cè)定蛋白質(zhì)的分析方法，該法線性范圍寬，靈敏度高，反應(yīng)速度快，正確度高，抗干擾能力強(qiáng)，對(duì)樣品的分析結(jié)果令人滿意。

制備^[4]

1）羅丹明575(異構(gòu)體1a)的合成

稱(chēng)取3-乙氨基-5-甲基苯酚(Ⅱ)22.65g(150mmol)、鄰苯二甲酸酐22.2g(150mmol)，溶于250mL氯苯中，然后加入ZnCl₂17.6g，充氮?dú)猓?90℃反應(yīng)6h后，冷卻，過(guò)濾，干燥。用甲醇-氯仿(1∶1)混合溶液重結(jié)晶，得到紫色固體(1a)16.7g。

2）羅丹明6G(異構(gòu)體1b)的合成

稱(chēng)取(1a)33.2g(80mmol)，溶于350mL無(wú)水乙醇中，加入硫酸二乙酯15.4g(100mmol)，回流2h，冷卻。加入四氟硼酸鉀1mol/L水溶液100mL，有沉淀生成，過(guò)濾，干燥。用甲醇重結(jié)晶，得紫色固體(1b)31.5g。

參考文獻(xiàn)

[1]陳偉,王曉鐘,黃璐,劉瑜.羅丹明6G在介孔二氧化硅中的封裝及應(yīng)用[J].中國(guó)材料進(jìn)展,2015,34(06):467-474.

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[3]劉立明,宋功武,方光榮,李玲,王小妍.羅丹明6G生物探針測(cè)定蛋白質(zhì)[J].湖北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2001(04):363-365.

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