基于荧光查尔酮的大环冠醚作为用于染料去除和抗菌活性的多功能平台：合成、表征及对接研究

《Journal of Fluorescence》：Fluorescent Chalcone-Based Macrocyclic Crown Ether as a Multifunctional Platform for Dye Removal and Antibacterial Activity: Synthesis, Characterization, and Docking Insights

　　

摘要

一种新的查尔酮功能化大环冠醚被合成出来，作为一种高度功能化的骨架材料，它兼具超分子识别能力、光物理性质以及环境与生物应用价值。该化合物是通过逐步合成方法制得的，并通过1H–NMR、13C–NMR、DEPT-135等光谱方法以及质谱光度法对其进行了全面表征。将查尔酮结构单元引入大环结构后，该体系获得了特定的荧光特性，表现为宽范围的π-π^*跃迁和分子内电荷转移发光现象，其发光强度则受共轭效应和大环结构的刚性影响而增强。研究发现，这种材料对水中的典型有机染料（亚甲蓝）具有有效的吸附能力。在实验室条件下，这些合成化合物展现出良好的去除亚甲蓝的能力，这表明它们在未来的废水处理研究中具有潜在的应用价值。在吸附过程中，宿主-客体相互作用、π-π堆叠以及静电效应被认为起着重要作用。同时，这些化合物对革兰氏阳性和革兰氏阴性菌株金黄色葡萄球菌和大肠杆菌也具有一定的抗菌作用。为了解释所观察到的生物活性，研究人员进行了分子对接实验，结果显示查尔酮单元与目标蛋白质之间存在正向的结合相互作用，从而进一步验证了实验结果。这些研究结果强调了将查尔酮发色团引入大环冠醚体系的好处，这样可以创造出一种结构与功能兼具协同效应的高度灵活的材料。这些发现证实，基于查尔酮的大环醚是一种多功能骨架材料，可在抗菌剂开发、废水处理以及光功能材料领域发挥重要作用。