Fluorescein의 합성 및 형광분자의 광학성질 측정

소개

-대표적인 형광 염료 분자인 fluorescein 을 합성하고 그 흡광과 형광의 성질을 조사하여 그 형광 특성과 분자 구조를 이해할 수 있다.
-또 다른 대표적인 염료 분자인 Rhodamine 의 흡광 및 형광 성질을 조사하여 분자 구조에 따른 광학 성질의 차이를 이해할 수 있다.

목차

1. 실험목적

2. 이론적배경
2.1. 형광
2.2. 화학발광
2.3. fluorescein
2.4. rhodamine

3. 기구 및 시약

4. 실험과정
4.1. Fluorescein의 합성
4.2. 광학 성질 측정

5. 실험결과

6. 관찰 및 토의
6.1. Phthalic anhydride와 Resorcinol의 탈수 축합 반응과 연이은 재정렬 반응의 메커
니즘
6.2. 합성된 fluorescein에 NaOH 수용액을 넣을 때 일어나는 변화
6.3. Fluorescein이 생분자 물질의 탐지를 위한 표지 물질로 사용되는 사례
6.4. 형광, 인광의 원리, 그에 영향을 미치는 요인들에 대해 조사

7. 결론 및 제언
7.1. 결론
7.2. 제언

본문내용

Ⅰ. 실험 개요
1. 실험 목적
-대표적인 형광 염료 분자인 fluorescein 을 합성하고 그 흡광과 형광의 성질을 조사하여 그 형광 특성과 분자 구조를 이해할 수 있다.
-또 다른 대표적인 염료 분자인 Rhodamine 의 흡광 및 형광 성질을 조사하여 분자 구조에 따른 광학 성질의 차이를 이해할 수 있다.

2. 이론적 배경
2.1 형광
형광은 빛이나, 다른 전자기파를 흡수만 물질에 의한 빛의 방출로, 발광의 한 형태이다. 대부분의 경우, 방출된 빛은 흡수된 빛 보다 더 긴 파장을 가지므로 에너지가 낮다. 가장 대표적인 형광 물질의 예로는 인간의 눈에 보이지 않는 자외선 영역의 빛을 흡수하여, 가시광선 영역의 빛을 방출하는 물질로, 이 물질은 단일 파장의 빛만을 방출한다. 또한 형광은 인광(phosphororescence)과 다르게 흡수 광선이 사라지면 즉시 발광을 멈추지만, 인광은 수 시간 동안 계속 발광한다. 이러한 형광은 광물학, 보석학, 의학, 염료, 생물학적 검출기 등 많은 응용 분야를 가지며, 실제 자연에서도 일부 미네랄과 다양한 생물학적 형태로 자주 발생한다.

2.2 화학 발광
화학 발광(chemoluminescence)은 화학 반응의 결과로서 방출되는 빛을 의미한다. 이러한 화학 발광은 전자의 들뜸이 광자를 흡수해서가 아닌 화학 반응의 산물이라는 점에서 형광과, 인광과 다른 중요한 차이를 갖는다. 화학 발광은 전기 화학적 자극에 의해서도 유도될 수 있으며, 이런 경우에는 전기 화학 발광이라고 부른다. 화학 발광의 대표적인 예는 luminol test이다. luminol test는 혈액을 검출하기 위한 반응으로, 이 반응에서 헤모글로빈은 철과 반응하여 발광하게 된다. 이 외에도 화학 발광은 공연장에서 사용하는 발광 스틱 등 다양한 종류가 있으며, 그 중에서 화학 발광이 살아 있는 유기체에서 일어날 때 이를 생물 발광 이라고 한다.

참고자료

· Mohan, Jag. Organic Anlaytical Chemistry: Theory and Practice. (2003), Alpha Science ltd., Rohtak, India, p. 497
· Esra Maltas, Sait Malkondu, Pembegul Uyar, Mustafa Ozmen (2015), “Fluorescent labelling of DNA on superparamagnetic nanoparticles by a perylene bisimide derivative for cell imaging”, ELSEVIER, Volume 48, pg 86-93
· "New Drugs". Can Med Assoc J. 80 (12): 997–998. 1959. PMC 1831125 Freely accessible. PMID
· Yoshihiro Yamaguchi*, Yoshio Matsubara, Takanori Ochi, Tateaki Wakamiya and Zen-ichi Yoshida* (2008), “How the π Conjugation Length Affects the Fluorescence Emission Efficiency”, J. Am. Chem. Soc., 2008, 130 (42), pp 13867–13869