钌多吡啶配合物为基元的双光子荧光材料设计与性能研究

双光子荧光材料在三维信息存储、光动力学治疗、光学限幅、双光子上转换激光、双光子荧光显微技术等方面具有广阔的应用前景。这方面的研究和应用引起人们广泛关注和极大兴趣。本项目设计与合成具有强电子离域性的钌多吡啶配合物；结合配位化学、分子工程学、超快激光光谱学等方法，通过钌配合物功能基元的结构优化和裁剪，实现功能的增强和复合，制备具有长的双光子荧光寿命、高荧光量子产率和大双光子吸收截面的新型双光子荧光材料，建立起具有特色的钌多吡啶配合物双光子荧光材料研究体系。相关研究不仅进一步丰富钌(II)多吡啶配合物化学研究，同时对促进无机金属配合物在光电子信息材料领域的发展及其应用也具有重要的科学意义。

主要取得以下成果：（1）发展了首例基于金属配合物的双光子荧光示踪性非病毒基因载体，可以实现细胞水平上基因运载的动态和实时荧光检测；（2）提出DNA荧光识别新途径，利用环境介质极性影响配合物荧光的特性，创造出多个生理环境中高灵敏、具有DNA“分子光开关”性能的配合物和具有序列选择性的DNA结构探针；（3）构建了首例基于偶氮桥连双核铱配合物的硫醇荧光探针以及钌(II)多联吡啶配合物修饰的纳米金材料RuNH2@AuNPs，成功应用于活细胞内硫醇检测；（4）发展了首例基于铱(III)配合物的内源性SO2荧光探针；（5）发展了首例基于金属配合物的线粒体动态成像多色荧光探针和首例基于铱(III)配合物的线粒体动态成像AIPE探针，可以实现细胞水平上线粒体形态变化的动态和实时荧光检测；（6）设计与合成能靶向富集肿瘤细胞细胞核的环金属化钌(II) 配合物，显著提高了配合物的抗肿瘤活性。发表SCI收录论文20篇。申请中国发明专利11项，其中获专利授权1项。