安徽大学大学生创新创业训练计划项目申请书

大学生创新创业训练计划项目申请书院 系：化学化工学院项目名称：香豆素基Au3+双光子荧光探针的合成及性能研究项目类型： 创新训练项目 创业训练项目 创业实践项目负 责 人：李汶卓指导教师：冯燕安徽大学教务处 制填 写 说 明一、项目分类说明：1、创新训练项目是本科生个人或团队在导师指导下，自主完成创新性实验项目设计、方法选择、设备和材料的准备、实验的实施、数据处理与分析、总结报告撰写、学术论文发表和专利申请等工作。2、创业训练项目是本科生团队在导师指导下，开展创业培训，团队学生在项目实施过程中扮演不同的角色，依据任务需求，通过编制商业计划书、开展可行性研究、模拟企业运行、进行一定程度的验证试验，撰写创业报告等工作。3、创业实践项目是学生团队在学校导师和企业导师共同指导下，以前期创新训练项目（或创新性实验）的成果为基础，提出具有市场前景的创新性产品或者服务，以此为出发点开展创业实践活动。二、申报书请按顺序逐项填写，填写内容必须实事求是，表达明确严谨。空缺项要填“无”。三、申请参加大学生创新创业训练计划项目团队的人数含负责人在内不得超过5人。四、填写时可以改变字体大小等，但要确保表格的样式没有被改变；填写完后用A4纸张打印，不得随意涂改。七、申报过程有不明事宜，请与学校教务处实践教育科联系和咨询，电项目名称香豆素基Au3+双光子荧光探针的合成及性能研究项目起止时间 2015年 5 月 至 2016 年 5 月负责人姓 名学号所在院系年级专业手机E-mail李汶卓C41314016化学化工学院13级化学工程与工艺13156599707564635509项目组成员黄金定C41314021化学化工学院13级化学工程与工艺183266926581554215870张威威C41314004化学化工学院13级化学工程与工艺15665420738451351518贾逸民C41314009化学化工学院13级化学工程与工艺13033052179359382634指导教师姓 名冯燕职务/职称副教授所在单位安徽大学化学化工学院手 -一、项目简介（300字左右）近年来，金与金离子盐广泛应用于各种纳米技术和催化方面。尽管金很稳定且有很好的生物兼容性，不过它的离子形式对人体有潜在的毒理作用。特别是Au3+能引起生物体系严重中毒，因此，设计合成出能快速检测环境和生物样本中Au3+的检测体系是一项重要的课题。双光子荧光探针可实现实时在线自动监测，具有分辨率高，近红外激发，可避免光漂白和光致毒作用等优点而显著优于单光子荧光探针，成为近年来研究的热点，在生物化学、环境科学以及医学等领域有着广阔的应用前景。本项目选择水溶性、低毒性的香豆素为母体，设计合成新型的香豆素基Au3+双光子荧光探针。利用探针结构中的末端炔烃与Au3+反应，使荧光增强，实现在环境以及生物细胞中对Au3+的识别和检测。二、申请理由（包括自身/团队具备的知识条件、特长、兴趣等）李汶卓：现任13级化学工程与工艺的文艺委员。学习认真，热爱思考，对事物有较强的好奇心，喜欢独立思考，组织动手能力强，思维比较活跃；善于观察能及时发现问题且见解独特，责任心强。实践能力较强，曾参加各种社会社团工作活动，也曾利用假期在公司和工厂上班实践，对一些化工生产流程和方式有一定的了解，在工厂曾担任生产塑料制品的配料员工作；喜欢做化学实验并有较强的实验动手能力。有较强的组织和领导能力，曾参与和组织各种班级和社团活动。黄金定：13级化学工程与工艺学生。学习刻苦，专业课成绩居班级前列，认真谨慎。热爱科学，善于观察，有较强的创新能力，对事物有独到见解，动手能力强，对实验有着特别的兴趣，所学实验课成绩均为优异。热爱与同学探讨并研究，并热衷于把所学知识与实际相结合。喜欢参加各类公益活动，曾参加过为期一个月的支教活动。贾逸民：13级化学工程与工艺的心理委员，做事认真负责，热爱化学实验，热爱思考，有较强的创新思维，熟练掌握实验操作，上学期有机实验和物理实验都取得优异成绩，具有较强的动手能力，并擅长与同学进行交流合作。张威威：13级化学工程与工艺学生，热爱自然科学。喜欢动手实践所以对实验有着特别大的兴趣上学期有机实验取得优秀的成绩。喜欢创新，渴望能够将所学的理论知识与实践相结合来取得更大的进步。团队综述：我们小组同学来自13级化学工程与工艺专业，经过一年半的学习，我们学习了无机及分析化学物理化学（上）有机化学化工设计，我们现在正在学习物理化学（下）化工原理分析化学等专业课，已经初步掌握了必备的理论知识，对以后实验学习有很大帮助。同时，我们也学习了无机化学实验、有机化学实验、正在学习物理化学实验、分析化学实验等基础实验，拥有必备的实验技能。综上所述，虽然我们不是最优秀的，但是我们有足够的信心和能力来做好这件事，只要给我们一个机会，我们会成为最优秀的！我们一定会尽自己最大的能力来完成这个课题。三、项目方案 本项目的执行方案主要包括以下两个部分：1）香豆素基Au3+双光子荧光探针的合成及结构表征以间碘苯酚为原料，首先合成7-碘代的香豆素酯母体，在7位碘代的位置通过Sonogashira偶联反应连接N,N-二甲基苯乙炔用来扩大共轭体系，使探针具有双光子荧光性质，然后香豆素酯水解生成相应的羧酸，并与炔丙胺发生反应接上末端炔用以检测Au3+，得到了以香豆素为母体的Au3+双光子荧光探针，合成路线如下：为了深入研究末端基团的给电子能力对探针识别能力的影响，除了考察探针的末端基团为N,N-二甲基苯乙炔基时的光学性能，作为对照，合成了具有相同的荧光骨架（香豆素酯），末端基团为甲氧基苯乙炔基的香豆素衍生物，合成路线如下：2）香豆素基Au3+双光子荧光探针的性能测试及应用对上述各化合物利用NMR, IR, MS等手段进行结构表征，且对合成的两种探针的荧光性质及其对金属离子的选择性进行研究，初步判断探针对Au3+的专一选择性。测定探针的最佳荧光激发和发射光谱，研究各种溶剂、温度等条件对此化合物荧光性质的影响，以及不同浓度下荧光强度的变化，找出最佳测试条件。在最佳测试条件下研究该传感器检测Au3+的性能。最后，实现Au3+的生物细胞成像。对于识别机理的研究可根据文献报道，具有强给电子基团的N,N-二甲基苯乙炔的探针本身荧光很弱，在Au3+作用下可能会生成恶唑环的结构，从而使荧光增强，检测机理如下图所示。而作为对照的甲氧基苯乙炔基香豆素衍生物由于末端基团的给电子能力不同，它的识别能力需要通过实验测试来检验。“Turn off” “Turn on”四、项目特色与创新1. 利用Sonogashira偶联反应合成了两种含有不同末端基团的香豆素基Au3+双光子荧光探针，有效地增大了荧光基团的共轭体系和推拉电子能力。2. 研究末端基团的给电子能力的大小对香豆素基Au3+双光子荧光探针的识别能力及荧光性能的影响，进一步考察探针结构与其性能之间的关系。3. 利用羧酸和伯胺的缩合反应实现荧光基团和识别基团的快速组合连接，构建香豆素基Au3+双光子荧光探针，筛选出具有高选择性和高灵敏度的荧光增强型Au3+双光子荧光分子探针，实现在水体、土壤以及生物体内的实时原位检测。五、项目进度安排2015年5月2015年10月根据PET机理，设计合成基于香豆素荧光团的荧光增强型Au3+双光子分子荧光探针，并通过NMR, IR, MS等方法对目标分子进行结构确定。2016年11月2016年5月 对上述探针分子进行光学性能测试，包括紫外吸收光谱以及荧光激发和发射光谱，荧光量子产率和水溶性等，测试探针分子对Au3+的选择性和灵敏度。总结改善探针分子光学性能的规律，根据测试结果，筛选出对Au3+具有高选择性和高灵敏度的双光子分子荧光探针，并实现在水体或生物体中对其进行实时定量检测的应用。六、项目经费使用计划项目经费预算为2.0万，具体用途如下：1. 实验材料费：1.0万，购买各种化学药品、氘代试剂和各种溶剂等；2. 测试/计算/分析费：0.5万，红外、核磁和元素分析等分析测试；3. 出版物/文献/信息传播费：0.2万，投稿版面费，数据库检索费等；4. 会议费/差旅费：0.2万，参加学术会议，外出调研等；5. 劳务费及管理费：0.1万，学生劳务补助，管理费等。七、项目预期成果(1) 获得两种不同末端基团的香豆素基Au3+双光子分子荧光探针的制备技术；(2) 获得香豆素基Au3+双光子分子荧光探针的结构-性能-机理之间关系与影响规律；(3) 可用于在水体或生物体内Au3+检测方法的建立；(4) 发表三类以上学术论文1-