摘要：本论文将设计一种用于锌离子探测的小分子荧光探针，主要研究了探针分子与锌离子结合前后的光学性质的变化。首先使用GaussView软件设计探针分子以及与锌离子（Zn2+）结合后的锌离子配合物的初始构型，再通过密度泛函理论（DFT）对探针分子及其锌离子配合物的初始分子构型进行结构优化，使分子的结构变得稳定。从而进一步研究分子的部分轨道能及能隙值。基于优化好的分子构型，再使用含时密度泛函理论（TD-DFT）分别计算这两个分子的吸收光谱和发射光谱，并对得到的轨道能，吸收光谱图和发射光谱图进行分析论证。最后总结出光谱变化规律，表明该分子具有“关-开-关”的性质。

关键词：荧光探针；锌离子；几何优化；吸收性质；发射性质

目录

摘要

Abstact

1 引言-1

1.1 锌离子-1

1.1.1 锌离子的简介-1

1.1.2 锌离子研究的意义-1

1.2 荧光探针-1

1.2.1 荧光探针的简介-1

1.2.2 荧光探针的作用机制-2

1.2.3 Zn2+荧光探针的研究与展望-3

1.3 本论文的工作-3

2 设计方案-4

2.1 分子初步优化-6

2.2 分子再次优化-6

2.3 吸收光谱-11

2.4 发射光谱-12

3 结果与讨论-14

3.1 分子设计和几何优化-14

3.2 轨道能-16

3.3 吸收光谱-17

3.4 发射光谱-19

4 结论-21

参考文献-21

致 谢-23