本文關鍵詞：羅丹明類金屬離子探針的設計、合成與研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：金屬離子的檢測在環(huán)境保護,生物化學和分析化學領域非常重要。熒光探針由于具有靈敏度高、操作簡單、成本低、能實現(xiàn)金屬離子的實時監(jiān)測并且不要求復雜的儀器和樣品制備等優(yōu)勢,成為一種檢測金屬離子的有力手段。羅丹明類熒光染料由于具有較長的吸收和發(fā)射波長,非常高的量子產率,很大的消光系數(shù)以及對光穩(wěn)定等良好的光譜性質而經常被用于熒光標記試劑和染料激光源。而且,許多羅丹明衍生物具有開環(huán)和閉環(huán)兩種形式。這兩種形式具有不同的熒光性質,其閉環(huán)形式一般無色,而其開環(huán)形式具有很強的熒光。因此,羅丹明類化合物經常被用于設計合成熒光探針。 本文設計合成羅丹明類金屬離子熒光探針L1-L3。探針L1對Hg2+具有很高的選擇性和靈敏度,探針L2和L3用于檢測Fe3+。 我們通過羅丹明B酰肼與香豆素-3-異硫氰酸酯反應合成了探針L1。探針L1在在CH3OH/Tris-HCl (0.010mol·L-1, v:v=8:2, pH=7.0)緩沖溶液中對Hg2+具有很高的選擇性和靈敏度。加入Hg2+后,探針L1在560nm左右出現(xiàn)很強的紫外-可見光吸收峰,顏色由無色變成紫紅色。探針L1在592nm處出現(xiàn)很強的熒光發(fā)射峰。利用Benesi-Hildebrand方程和Job法證明探針L1與Hg2+的結合比是1：1,結合常數(shù)是3.04×104L·mol-1。探針L1對Hg2+的最低檢出限是7.67×10-6mol·L-1。 探針L2由羅丹明6G酰肼與乙二醛縮合制得。探針L2在CH3CN/Tris-HCl(0.010mol·L-1, v:v=9:1,pH=7.00)緩沖溶液中對Fe3+離子顯示出很高的選擇性和靈敏度。探針L2加入Fe3+后,在530nm處出現(xiàn)很強的紫外-可見光吸收峰,顏色由無色變成橙紅色。加入Fe3+后,探針L2在561nm處觀察到很強的熒光發(fā)射峰。在3.33×10-6mol·L-1到2.0×10-4mo1·L-1的范圍內,[Fe]-2與探針L2紫外-可見光吸收有較好的線性關系(R=0.9957)。線性方程為Y=0.00281+X*0.00195。探針L2與Fe3+的結合比為1：2,結合常數(shù)為1.4×1010L2.mol-2。最低檢出限為2.3×10-6mol·L-1。 我們在探針L2的基礎上,利用8-喹啉氧基乙酰胺與探針L2構建了熒光比率探針L3。在探針L3的CH3OH/Tris-HCl(0.010mol·L-1,v:v=1:1, pH=7.0)緩沖溶液中逐漸滴加Fe3+,探針L3在433nm處的發(fā)射峰強度不斷下降,而在561nm出的熒光發(fā)射峰不斷增強。因此,探針L3是一種對Fe3+選擇性很好的熒光比率探針。
【關鍵詞】：Fe~(3+) Hg~(2+) 羅丹明衍生物 熒光探針 熒光比率探針
【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：O621.3;O657.3
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-13
• 第1章 前言13-30
• 1.1 緒論13-14
• 1.2 熒光及描述其性質的參數(shù)14-16
• 1.2.1 熒光發(fā)生的原理14
• 1.2.2 描述熒光性質的參數(shù)14-16
• 1.3 熒光探針的識別機理16-22
• 1.3.1 光誘導分子內電荷轉移機理(Photo-induced Intramolecular Charge Transfer)16-17
• 1.3.2 光誘導電子轉移機理(Photo-induced Electron Transfer)17-19
• 1.3.3 熒光共振能量轉移機理(Fluorescence resonance energy transfer)19-21
• 1.3.4 單體-激態(tài)締合物形成(Monomer-Excimer formation)21-22
• 1.4 羅丹明類熒光探針研究進展22-28
• 1.4.1 羅丹明類CU~(2+)熒光探針23-24
• 1.4.2 羅丹明類Hg~(2+)熒光探針24-25
• 1.4.3 羅丹明類Fe~(3+)熒光探針25-26
• 1.4.4 羅丹明類Cr~(3+)/Cr~(6+)熒光探針26-27
• 1.4.5 羅丹明類其他金屬離子探針27-28
• 1.5 本研究的意義及主要內容28-30
• 第2章 探針L1的設計合成與研究30-50
• 2.1 引言30
• 2.2 實驗部分30-37
• 2.2.1 實驗試劑與儀器30-31
• 2.2.2 探針L1的合成31-33
• 2.2.3 實驗方法33-37
• 2.3 結果與討論37-48
• 2.3.1 探針L1對金屬離子紫外吸收識別性能的研究37-38
• 2.3.2 探針L1對金屬離子識別的熒光光譜38-40
• 2.3.3 結合比的確定與結合常數(shù)的計算40-42
• 2.3.4 探針L1對Hg~(2+)響應的檢出限(The limit of detection)42-43
• 2.3.5 最優(yōu)實驗條件的選擇43-45
• 2.3.5.1 pH對探針L2熒光光譜的影響43-44
• 2.3.5.2 最佳溶劑體系的選擇44-45
• 2.3.6 不同離子對L1與Hg2+識別作用的干擾45-46
• 2.3.7 探針L1對Hg~(2+)識別機理的推測46-48
• 2.4 本章小結48-50
• 第3章 探針L2的設計、合成與研究50-62
• 3.1 引言50
• 3.2 實驗部分50-53
• 3.2.1 實驗試劑與儀器50-51
• 3.2.2 探針L2的合成路線51-52
• 3.2.2.1 羅丹明6G酰肼的合成51
• 3.2.2.2 羅丹明6G酰肼縮乙二醛(L2)的合成51-52
• 3.2.3 實驗方法52-53
• 3.2.3.1 探針儲備液及金屬離子儲備液的配制52
• 3.2.3.2 紫外-可見吸收光譜測定52
• 3.2.3.3 熒光光譜測定52-53
• 3.3 結果與討論53-61
• 3.3.1 探針L2對金屬離子紫外吸收識別性能的研究53-54
• 3.3.2 絡合比的確定與絡合常數(shù)的計算54-56
• 3.3.3 探針L2對Fe~(3+)的檢出限56
• 3.3.4 探針L2對金屬離子識別的熒光光譜56-58
• 3.3.5 最優(yōu)實驗條件的選擇58-59
• 3.3.5.1 pH對探針L2熒光光譜的影響58-59
• 3.3.5.2 不同比例溶劑體系對探針L2的影響59
• 3.3.6 不同離子對L2與Fe~(3+)識別作用的干擾59-61
• 3.3.7 探針L2與Fe~(3+)識別作用的可逆性61
• 3.4 本章小結61-62
• 第4章 探針L3的設計、合成與研究62-76
• 4.1 引言62
• 4.2 實驗部分62-65
• 4.2.1 實驗試劑與儀器62-63
• 4.2.2 探針L3的合成路線63-64
• 4.2.2.1 8-喹啉氧基乙酸乙酯(4-2)的合成64
• 4.2.2.2 8-喹啉氧基乙酰胺(4-3)的合成64
• 4.2.2.3 羅丹明6G酰肼縮乙二醛縮8-喹啉氧基乙酰胺(L3)的合成64
• 4.2.3 實驗方法64-65
• 4.2.3.1 探針儲備液及金屬離子儲備液的配制64-65
• 4.2.3.2 紫外-可見光譜測定65
• 4.2.3.3 熒光光譜的測定65
• 4.3 結果與討論65-75
• 4.3.1 探針L3對金屬離子紫外吸收識別性能的研究65-67
• 4.3.2 探針L3對Fe~(3+)的結合比的確定及結合常數(shù)的計算67-69
• 4.3.3 探針L3對Fe~(3+)的檢出限69
• 4.3.4 探針L3對金屬離子識別的熒光光譜69-71
• 4.3.5 最優(yōu)實驗條件的選擇71-73
• 4.3.5.1 pH對探針L3與Fe~(3+)作用的影響71-72
• 4.3.5.2 最佳溶劑體系的選擇72-73
• 4.3.6 探針L3與Fe~(3+)識別作用的可逆性73-74
• 4.3.7 不同離子對L3與Fe~(3+)識別作用的干擾74-75
• 4.4 本章小結75-76
• 第5章 結論76-77
• 參考文獻77-84
• 附錄 典型化合物的圖譜84-90
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的文章90-91
• 致謝91

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：羅丹明類金屬離子探針的設計、合成與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：352782