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金属有机骨架（Metal-Organic Frameworks，MOFs）是一类新型的多孔有机-无机杂化材料。相对于传统的有机或无机多孔材料，MOFs具有通过对有机配体进行长度调节等功能化修饰，实现对孔洞大小、形状进行调控等MOFs结构优点，从而成为近年来非常热门的前沿研究领域之一。MOFs在气体分离与纯化、催化、光学材料、小分子探针以及载药等诸多领域均显示了诱人的应用前景。 近年来，MOFs作为病毒核酸分子探针受到了科研工作者广泛的关注。但是，大量已合成的MOFs因为对水汽敏感而导致骨架坍塌，使得其进一步的应用研究受到了极大的限制。因此，设计合成对水汽稳定的MOFs材料对进一步深入研究MOFs材料的核酸分子探针功能具有重要意义。 基于以上研究背景，本课题设计合成了22个新型的具有较好水汽稳定功能的两性羧酸金属有机骨架，并筛选了此类化合物作为HIV DNA识别探针的活性。取得的主要结果简述如下: 一、设计合成两性二羧酸配体1-(3，5-二羧苄基)-4，4'-联吡啶一溴化物(1-(3，5-dicarboxybenzyl)-4，4'-bipyridinium，H2dcbbBr)，通过NaOH脱质子并获得两维金属有机骨架{[Na(dcbb)(H2O)]}n(1)，以化合物1为中间体，与硝酸铜通过金属置换反应，调节反应温度等条件，构建了4个铜的金属有机骨架化合物{[Cu(dcbb)2(H2O)2]·10H2O}n(2),{[Cu(dcbb)2]}n(3),{[Cu(dcbb)2(H2O)][Cu(dcbb)2]2}n(4)，{[Cu2(dcbb)2(OH)2(H2O)6]·2H2O}n(5)。配合物1-5通过红外光谱、元素分析和X-射线单晶衍射等表征了结构。单晶结果显示，配合物1和3为二维平面结构;配合物2为一维结构;配合物4为配合物2和3的共晶结构;配合物5为双核结构，同时也是配合物2的一个子结构。配合物2-5的HIV DNA探针实验结果表明，配合物3能够有效的进行HIV DNA识别检测，其对probeDNA的淬灭效率QE值为61.8％，复苏效率RE值为0.52，检测限为1.42 nM，而且对靶向HIV DNA的复苏具有特异选择性。 二、在第二章的工作基础上，为了进一步提高所合成MOFs的水溶性，我们合成了含有两个苯环的两性三羧酸配体N-(4-羧苄基)-（3，5-二羧酸）吡啶一溴化物(N-(4-carboxybenzyl)-(3，5-dicarboxyl) pyridinium，H3CbdcpBr)，配体通过NaOH脱质子并获得三维金属有机骨架化合物{Na3[Na9(Cbdcp)6(H2O)18]}n(6)，以化合物6为中间体，通过金属置换、加入辅助配体以及以药物小分子为MOFs的构建模板合成了12个锌的金属有机骨架化合物{[Zn5(Cbdcp)4(OH)2(H2O)8]}n(7),{[Zn2(Cbdcp)2(H2O)6]·2H2O}n(8),[Zn(Cbdcp)(H2O)3]· H2O}n(9),{[Zn(bipy)(H2O)4](Cbdcp)·3 H2O}n(10),{[Zn(Cbdcp)(pbz)(H2O)2]}n(11),{[Zn(Cbdcp)(bpe)1/2]·2H2O}n(12),{[Zn(Cbdcp)(bpea)1/2]·2H2O}n(13),{[Zn(Cbdcp)(azopy)1/2]·3 H2O}n(14),{[Zn(HCbdcp)2]· H2O}n(15),[Zn(Cbdcp)(bpe)1/2]·2H2O}n(16),{[Zn(Cbdcp)(bpea)1/2]·2H2O}n(17),{[Zn(Cbdcp)(azopy)1/2]·2H2O}n(18)。配合物6-18通过红外光谱、元素分析和X-射线单晶衍射等表征了结构。单晶结果显示，配合物10为离子型化合物，配合物8，9和11为一维链状结构;配合物7，15，16和17为二维网格结构;配合物6，12，13，14和18为三维结构，且都具有一定的孔洞容积，孔洞大小分别为1359.6(A)3(37.4％),549.4(A)3(13.2％),429.7(A)3(10.3％)和322.4(A)3(14.3％)。配合物6-18的HIV DNA识别探针活性结果表明，配合物15能有效的用于HIVDNA生物探针，对probe DNA的最佳淬灭效率QE值为73.2％，复苏效率RE值为1.57，检测限为10 pM，而且对靶向HIV DNA的复苏具有一定的特异选择性。这些结果表明，二维化合物15结构中含有共轭基团以及游离的质子化的羧基能够通过π-π键和氢键作用与DNA相互作用，从而能用于对靶向HIV DNA识别研究。 三、为了更进一步提高MOFs水溶性，我们进一步合成了基于一个苯环的两性三羧酸配体N-羧甲基-(3，5-二羧酸)吡啶一溴化物(N-carboxymethyl-(3，5-dicarboxyl) pyridinium bromide，H3CmdcpBr)，同时加入可以增强与DNA相互作用的稠环辅助配体2，2'-联吡啶(2，2'-bipyridine，2，2'-bipy)、1，10-邻菲啰啉(1，10-phenanthroline，phen)和2-(4-吡啶基)苯并咪唑(2-(4-pyridyl)benzimidazole，pbz)，合成得到4个锌的金属有机骨架化合物{Zn(Cmdcp)(H2O)}n(19),{[Zn2(Cmdcp)(2,2'-bipy)2(H2O)5](NO3)2·3H2O}n(20),{[Zn(phen)(H2O)4][Cmdcp]}(21)和{[Zn(Cmdcp)(pbz)][pbz]·H2O}n(22)。配合物19-22通过红外光谱、元素分析和X-射线单晶衍射表征了结构。单晶结果显示，配合物20为一维链状结构;配合物19和22为二维网状结构;配合物21为离子型化合物。配合物19-22的HIV DNA识别探针活性结果表明，配合物20能用于HIV DNA生物探针实验，对probe DNA的淬灭效率QE值为65.7％，复苏效率RE值为0.99，检测限为7.4 nM，而且对靶向HIV DNA的复苏具有一定的特异选择性。另外配合物20在与之具有强相互作用的G4-DNA干扰下，仍能对靶向HIV DNA具有特异选择性。