羅丹明型熒光探針的合成及對(duì)金屬離子的識(shí)別研究
發(fā)布時(shí)間:2017-05-10 16:07
本文關(guān)鍵詞:羅丹明型熒光探針的合成及對(duì)金屬離子的識(shí)別研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:過渡金屬離子在生命過程中扮演著十分重要的角色,如Fe3+,Zn2+,Cu2+,Co2+等是維持人體新陳代謝不可缺少的元素。當(dāng)人體攝入過多或缺乏時(shí)會(huì)導(dǎo)致很多疾病產(chǎn)生。在環(huán)境中存在的重金屬離子如Hg2+, Cd2+,Pb2+會(huì)通過食物鏈積累在人和動(dòng)物體內(nèi),從而引起嚴(yán)重的衰弱疾病。因此對(duì)這些離子的分析檢測(cè)在環(huán)境科學(xué)和生命科學(xué)研究領(lǐng)域具有十分重要的意義。設(shè)計(jì)和合成具有高選擇性和高靈敏度的熒光探針也備受人們重視。歲丹明由于具有良好的光物理性質(zhì),如摩爾消光系數(shù)大,發(fā)射波長(zhǎng)長(zhǎng),熒光量子產(chǎn)率高,耐光性好等特點(diǎn),因此被廣泛用于熒光分子探針的設(shè)計(jì)合成中。我們以羅丹明B為原料設(shè)計(jì)合成了可以分別檢測(cè)鐵、銅和汞的三種熒光分子探針,利用光譜法研究了探針對(duì)金屬離子的識(shí)別特性,具體內(nèi)容如下: 1、以羅丹明乙二胺和方酸二乙酯為原料合成了方酰化羅丹明乙二胺RB1,目標(biāo)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR、MS和元素分析表征。RB1能作為熒光探針檢測(cè)Fe3+。在室溫下,考察了溶劑、溶液pH值對(duì)探針RB1識(shí)別Fe3+的影響。通過光譜滴定、Job實(shí)驗(yàn)測(cè)定了目標(biāo)物與Fe3+的結(jié)合常數(shù)和配位比。研究結(jié)果表明:該探針RB1在pH為7.02的CH3CN/H2O (95/5, V/V)容液中可選擇性識(shí)別Fe3+,探針對(duì)Fe3+的線性響應(yīng)范圍是2.0×10-5~9.0×10-5mol/L,檢測(cè)限為3.66×10-8mol/L。除Cr3+外,大部分的金屬離子對(duì)Fe3+的測(cè)定無明顯干擾。隨著Fe3+的滴加,探針RB1的內(nèi)酰胺環(huán)結(jié)構(gòu)發(fā)生開環(huán),探針化合物RB1和Fe3+形成了1:1的絡(luò)合物,在λem=583.97nm處產(chǎn)生顯著的熒光增強(qiáng)并伴隨著溶液顏色由無色轉(zhuǎn)變?yōu)樘壹t色。加入過量EDTA后,溶液熒光強(qiáng)度急劇下降,溶液變?yōu)闊o色,說明這是一個(gè)可逆的識(shí)別過程。 2、通過羅丹明B-肼和8-羥基喹啉合成了一種新型的羅丹明Cu2+熒光探針RB2。目標(biāo)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR、MS和元素分析表征。在室溫下,考察了溶劑,溶液pH值和響應(yīng)時(shí)間對(duì)探針RB2識(shí)別Cu2+的影響。通過光譜滴定、Job實(shí)驗(yàn)測(cè)定了目標(biāo)物與Cu2+的結(jié)合常數(shù)和配位比。研究結(jié)果表明:該探針在pH為7.02的CH3CN/H2O (95/5,V/V)溶液中,探針化合物RB2可選擇性識(shí)別Cu2+,對(duì)Cu2+的線性響應(yīng)范圍是5.0×10-6-4.2×10-5mol/L,檢測(cè)限為2.31×10-8mol/L。隨著Cu2+的滴加,探針RB2的內(nèi)酰胺環(huán)結(jié)構(gòu)發(fā)生開環(huán),并形成RB2-Cu2+1:2配合物,溶液熒光強(qiáng)度明顯增強(qiáng)并呈桃紅色。加入過量Na2S后,溶液熒光強(qiáng)度急劇下降,溶液變?yōu)闊o色,說明該識(shí)別過程是可逆的。 3、以羅丹明B和3-(α-溴乙;)香豆素為原料,設(shè)計(jì)合成了一個(gè)羅丹明硫內(nèi)酰胺型Hg2+熒光探針RB3,探針RB3結(jié)構(gòu)經(jīng)1HNMR、MS和元素分析表征。在室溫下,實(shí)驗(yàn)主要考察了溶劑,溶液pH值和響應(yīng)時(shí)間對(duì)探針RB3識(shí)別Hg2+的影響,通過光譜滴定、Job實(shí)驗(yàn)測(cè)定了目標(biāo)物與Hg2+的結(jié)合常數(shù)和配位比。研究結(jié)果表明:該探針在pH為7.02的EtOH/H2O (1/1, V/V)溶液中,探針化合物RB3可以高選擇性識(shí)別Hg2+并具有較強(qiáng)的抗干擾能力。該探針對(duì)Hg2+的線性響應(yīng)范圍是1.0×10-6~2.4×10-5mol/L,檢測(cè)限為6.66×10-9mol/L。隨著Hg2+的滴加,探針RB3的內(nèi)酰胺環(huán)結(jié)構(gòu)發(fā)生開環(huán),并形成RB3-Hg2+1:1配合物,溶液熒光強(qiáng)度明顯增強(qiáng)并呈桃紅色?赡嫘詫(shí)驗(yàn)表明探針RB3識(shí)別Hg2+的過程是可逆的。
【關(guān)鍵詞】:羅丹明衍生物 熒光探針 比色探針 離子檢測(cè)
【學(xué)位授予單位】:西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:O657.3
【目錄】:
- 摘要6-8
- ABSTRACT8-11
- 第一章 文獻(xiàn)綜述11-25
- 1.1 熒光11-13
- 1.1.1 熒光現(xiàn)象11
- 1.1.2 熒光的發(fā)光原理11-12
- 1.1.3 熒光外部影響因素12-13
- 1.2 熒光探針13-15
- 1.2.1 熒光分子探針的定義13
- 1.2.2 熒光探針分子的結(jié)構(gòu)13-14
- 1.2.3 熒光探針與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系14-15
- 1.3 羅丹明類熒光探針的研究進(jìn)展15-21
- 1.3.1 羅丹明類熒光染料概述15
- 1.3.2 Fe~(3+)熒光探針15-17
- 1.3.3 Cu~(2+)熒光探針17-19
- 1.3.4 Hg~(2+)熒光探針19-21
- 1.4 本論文研究的目的及內(nèi)容21-22
- 1.4.1 研究目的21-22
- 1.4.2 研究?jī)?nèi)容22
- 參考文獻(xiàn)22-25
- 第二章 研究報(bào)告25-53
- 2.1 基于方;_丹明乙二胺的Fe~(3+)熒光探針的合成及性質(zhì)研究25-34
- 2.1.1 引言25-26
- 2.1.2 實(shí)驗(yàn)部分26-27
- 2.1.3 結(jié)果與討論27-32
- 2.1.4 結(jié)論32
- 參考文獻(xiàn)32-34
- 2.2 基于含8-羥基喹啉的羅丹明型Cu~(2+)熒光探針的合成及性質(zhì)研究34-44
- 2.2.1 引言34
- 2.2.2 實(shí)驗(yàn)部分34-35
- 2.2.3 結(jié)果與討論35-42
- 2.2.4 結(jié)論42
- 參考文獻(xiàn)42-44
- 2.3 基于羅丹明硫內(nèi)酰胺Hg~(2+)熒光探針的合成及性質(zhì)研究44-53
- 2.3.1 引言44
- 2.3.2 實(shí)驗(yàn)部分44-46
- 2.3.3 結(jié)果與討論46-51
- 2.3.4 結(jié)論51-52
- 參考文獻(xiàn)52-53
- 附錄53-60
- 在校期間發(fā)表論文60-61
- 致謝61
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條
1 雷瑞霞;劉永春;;8-羥基喹啉-7-醛的合成改進(jìn)及其光譜性質(zhì)[J];寶雞文理學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年03期
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本文關(guān)鍵詞:羅丹明型熒光探針的合成及對(duì)金屬離子的識(shí)別研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號(hào):355082
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