發(fā)布時(shí)間：2017-03-22 16:06

  本文關(guān)鍵詞：新型咔唑基席夫堿衍生物的合成及離子識(shí)別性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,隨著化學(xué)傳感器的迅速發(fā)展,熒光探針研究在化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)和環(huán)境等諸多領(lǐng)域受到了人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注,成為目前的一大研究熱點(diǎn)。金屬離子是化學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)等諸多學(xué)科領(lǐng)域的研究對(duì)象,因此溶液中金屬離子的識(shí)別和檢測(cè)也成為了分析化學(xué)研究的熱點(diǎn)問題。熒光分子／離子探針技術(shù)因具有選擇性好、靈敏度高、簡(jiǎn)單快速且不需要借助昂貴儀器的優(yōu)點(diǎn)而被廣泛地應(yīng)用于各種金屬離子的檢測(cè)。利用熒光強(qiáng)度與離子濃度的關(guān)系可以對(duì)離子進(jìn)行定量或定性的分析,方便、快捷且具有較高的選擇性和靈敏性,非常適用于重金屬離子的實(shí)時(shí)或原位檢測(cè)。本文基于C=N異構(gòu)化和激發(fā)態(tài)分子內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)移機(jī)理,設(shè)計(jì)合成了六種席夫堿化合物L(fēng)1-L6,并利用紫外-吸收光譜法和熒光光譜法研究了他們對(duì)金屬離子的選擇性識(shí)別性能。 作為多功能熒光傳感器,新型咔唑-席夫堿L1被設(shè)計(jì)、合成和表征。通過紫外吸收光譜法和熒光光譜法,L1都能選擇性識(shí)別Fe3+離子和Cu2+離子。利用Job曲線法測(cè)得L1與Fe3+離子和Cu2+離子的絡(luò)合比分別是2：1和1：1。L1與Fe3+離子和Cu2+離子的檢出限分別是4.23×10-6M和5.67x10-6M。加入Fe3+/Cu2+離子后,L1的熒光增強(qiáng),其可歸因于C=N異構(gòu)化和ESIPT。同時(shí)L1跟其他離子的相互作用也被研究,其紫外和熒光光譜并沒有明顯的變化。因此L1是一種高選擇性和高靈敏性的新型Fe3+／Cu2+離子化學(xué)傳感器。 L2分子是咔唑基團(tuán)與4-氨基安替比林縮合的產(chǎn)物,它與Cr3+和Cu2+離子結(jié)合后溶液由無色分別變?yōu)辄S色和淡黃色,便于可視檢測(cè),是一種檢測(cè)Cr3+和Cu2+離子的比色探針。同時(shí),L2中加入Cr3+和Cu2+離子后其紫外吸收發(fā)生明顯藍(lán)移,其與Cr3+離子和Cu2+離子的結(jié)合常數(shù)Ka分別為2.20x104M-1和1.75x104M-1；結(jié)合比分別為1：1和2：1；檢測(cè)下限分別為logClim為-5.54M-1和-5.56M-1,即Clim分別為2.86x10-6M和2.75x10-6M。 將噻吩引入到咔唑母體上,設(shè)計(jì)合成了L3和L4。探針L3分子是咔唑-噻吩基團(tuán)與4-硝基-2-羥基苯胺縮合反應(yīng)得到的產(chǎn)物,加入Fe3+離子后,313nm處出現(xiàn)新的吸收峰,溶液由黃綠色變?yōu)闊o色,肉眼即可觀察出,因此L3可以作為裸眼識(shí)別Fe3+離子的比色探針,與Fe3+離子的結(jié)合常數(shù)K。為4.21×104M-1,對(duì)Fe3+離子的檢測(cè)限為6.16x10-7M。熒光光譜研究顯示：加入Fe3+后L3的熒光峰強(qiáng)度增加了13倍；加入Cr3+后熒光增強(qiáng)11倍。因而L3可作為Fe3+和Cr3+離子熒光探針,其與Fe3+和Cr3+離子的結(jié)合常數(shù)Ka分別為4.67x104M-1和5.97x104M-1,結(jié)合比都為2：1,檢測(cè)限分別為3.74x10-6M和2.56x10-6M。L4分子是比L3分子少一個(gè)羥基的噻吩類席夫堿。對(duì)其進(jìn)行紫外吸收光譜研究和熒光發(fā)射光譜研究,結(jié)果顯示L4對(duì)金屬離子沒有選擇性識(shí)別,表明羥基是與金屬離子配位的結(jié)合位點(diǎn)。 將水楊醛基團(tuán)引入咔唑母體合成了席夫堿探針L5和L6,在結(jié)構(gòu)上L5比L6少一個(gè)硝基。L5在乙腈溶液中選擇性識(shí)別Fe3+離子,加入Fe3+離子后,其紫外吸收在432nm處出現(xiàn)一個(gè)新的吸收峰,檢測(cè)限為9.21×10-7M,絡(luò)合比為1：1。在(乙腈/水=3/1)混合溶劑中,Fe3+/Cr3+離子對(duì)L5具有明顯的熒光增強(qiáng)響應(yīng),其檢出限分別為8.16x10-7mol/L和1.15×10-6mol/L,絡(luò)合比分別為1：1和2：1,結(jié)合常數(shù)Ka分別為3.21×104M-1和2.21×104M-1。經(jīng)熒光光譜法研究發(fā)現(xiàn),L6可作為選擇性識(shí)別Cu2+/Cr3+離子的比率熒光探針,結(jié)合常數(shù)Ka分別為1.53x106M-1和5.37x105M-1,絡(luò)合比都為2：1,且識(shí)別過程是可逆的,其檢出限分別為2.01×10-7M和2.440x10-7M。
【關(guān)鍵詞】：席夫堿 離子探針 熒光增強(qiáng) 可視比色檢測(cè) 咔唑衍生物
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：O621.3;O657.3
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 緒論10-38
• 1.1 引言10
• 1.2 超分子化學(xué)10-11
• 1.3 熒光探針11-24
• 1.3.1 熒光探針設(shè)計(jì)機(jī)理11-14
• 1.3.2 陰離子識(shí)別探針分子14-15
• 1.3.3 陽(yáng)離子識(shí)別探針分子15-24
• 1.4 咔唑及其衍生物24-26
• 1.4.1 咔唑及其衍生物概述24
• 1.4.2 咔唑及其衍生物的應(yīng)用24-26
• 1.5 席夫堿26-28
• 1.5.1 席夫堿概述26
• 1.5.2 席夫堿的分類及合成方法26-27
• 1.5.3 席夫堿的應(yīng)用27-28
• 1.6 課題提出28-30
• 1.6.1 選題背景28-29
• 1.6.2 課題的提出29
• 1.6.3 課題研究?jī)?nèi)容29-30
• 參考文獻(xiàn)30-38
• 第2章 咔唑-席夫堿的合成及其對(duì)Fe~(3+)、Cu~(2+)、Cr~(3+)的識(shí)別研究38-68
• 2.1 引言38-39
• 2.2 合成路線39-40
• 2.3 實(shí)驗(yàn)部分40-44
• 2.3.1 原料與儀器40
• 2.3.2 中間體和目標(biāo)化合物的制備40-42
• 2.3.3 化合物的光譜研究測(cè)試方法42-44
• 2.4 結(jié)果和討論44-60
• 2.4.1 化合物L(fēng)1對(duì)金屬離子的識(shí)別研究44-53
• 2.4.2 化合物L(fēng)2對(duì)金屬離子的識(shí)別研究53-60
• 2.5 本章小結(jié)60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 附圖64-68
• 第3章 噻吩類咔唑-席夫堿的合成及其對(duì)Fe~(3+)、Cr~(3+)的識(shí)別研究68-92
• 3.1 引言68-69
• 3.2 合成路線69
• 3.3 實(shí)驗(yàn)部分69-72
• 3.3.1 原料與儀器69
• 3.3.2 中間體和目標(biāo)化合物的制備69-72
• 3.3.3 化合物的光譜研究測(cè)試方法72
• 3.4 結(jié)果和討論72-84
• 3.4.1 化合物L(fēng)3、L4的紫外吸收光譜法研究72-77
• 3.4.2 化合物L(fēng)3、L4的熒光發(fā)射光譜法研究77-83
• 3.4.3 探針L3與金屬離子的絡(luò)合機(jī)理的探討83-84
• 3.5 本章小結(jié)84-85
• 參考文獻(xiàn)85-88
• 附圖88-92
• 第4章 水楊醛類咔唑-席夫堿的合成及其對(duì)Fe~(3+)、Cu~(2+)、Cr~(3+)的識(shí)別研究92-122
• 4.1 引言92-93
• 4.2 合成路線93
• 4.3 實(shí)驗(yàn)部分93-96
• 4.3.1 原料和儀器93-94
• 4.3.2 中間體和目標(biāo)化合物的制備94-96
• 4.3.3 光譜研究測(cè)試方法96
• 4.4 結(jié)果和討論96-112
• 4.4.1 化合物L(fēng)5對(duì)金屬離子的識(shí)別研究96-107
• 4.4.2 化合物L(fēng)6對(duì)金屬離子的識(shí)別研究107-112
• 4.5 本章小結(jié)112-113
• 參考文獻(xiàn)113-117
• 附圖117-122
• 第5章 結(jié)論122-124
• 研究生期間完成的論文124
• 在研期間的科研項(xiàng)目124-125
• 致謝125

【參考文獻(xiàn)】

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中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 蕭楠;[N];中國(guó)化工報(bào);2004年

  本文關(guān)鍵詞：新型咔唑基席夫堿衍生物的合成及離子識(shí)別性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：261818