發(fā)布時間：2017-04-04 15:01

  本文關(guān)鍵詞：1.基于六氮雜苯并菲結(jié)構(gòu)的化學(xué)傳感器對氟離子、銅離子和銀離子的選擇性識別2.三組份水相自組裝構(gòu)筑單層二維超分子有機框架，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：超分子化學(xué)家一直致力于研究分子間的弱相互作用,例如氫鍵、金屬配位作用以及主-客體作用,基于分子間弱相互作用的分子識別與自組裝是超分子領(lǐng)域的兩個研究重心,因此,本文的研究課題相應(yīng)的分成兩個主要部分,第一部分主要集中在基于六氮雜苯并菲結(jié)構(gòu)的傳感器對生物和環(huán)境重要相關(guān)性的無機陰離子和金屬陽離子的選擇性識別；在第二部分中,我們利用剛性“節(jié)點分子”、柔性“邊框分子”和葫蘆脲[8]在水中三組分自組裝構(gòu)筑了單層二維超分子有機框架。氟離子在牙齒護理和骨質(zhì)疏松癥的治療上起到很好的醫(yī)療保健功效,然而,過多的氟攝入有可能導(dǎo)致氟中毒,尿結(jié)石甚至是癌癥。在第二章中,我們合成了一個結(jié)構(gòu)新穎的氟離子化學(xué)傳感器分子2-8,該分子由六氮雜苯并菲核心與六個苯酚單元組成,可以高度選擇性地通過視覺和光譜學(xué)測試識別氟離子的存在,并對此通過裸眼實驗和紫外可見吸收光譜實驗加以了證明。由于銅離子是多種金屬酶的輔因子而在生命過程中扮演著關(guān)鍵作用,可是過度的銅離子富集會導(dǎo)致精神類的疾病和生態(tài)系統(tǒng)嚴重負擔(dān)。在第三章中,我們利用具有三個salphen“口袋”配位結(jié)構(gòu)的化學(xué)傳感器分子2-8實現(xiàn)了銅離子的高度選擇性識別,識別過程中隨著銅離子的引入出現(xiàn)了明顯的溶液顏色變化和吸收強度的顯著升高。進一步我們發(fā)現(xiàn)銅離子和分子2-8形成的復(fù)合物可以選擇性地原位識別硫離子的存在,硫離子是一種有毒的陰離子,一旦質(zhì)子化成為硫氫根或者硫化氫將進一步增加它的毒性。我們用掃描電子顯微鏡,透射電子顯微鏡,原子力顯微鏡,粉末衍射和能量色散X射線光譜表征手段證明,傳感器2-8分子與銅離子之間的配位作用導(dǎo)致了配位聚合物的生成。銀離子在具有殺菌消毒功效的同時,也可能會干擾和破壞生態(tài)平衡以及良性微生物的正常生長,鑒于銀離子在生態(tài)和環(huán)境系統(tǒng)中起到的雙重作用,在第四章中,我們合成并表征了兩個基于六氮雜苯并菲骨架的呋喃或者噻吩衍生化的銀離子熒光探針4-4和4-8,通過裸眼實驗,紫外吸收光譜,核磁滴定實驗和熒光滴定實驗研究了探針分子對銀離子識別的靈敏性和選擇性,研究發(fā)現(xiàn)噻吩衍生化探針分子4-8基于熒光淬滅機理表現(xiàn)出更高的選擇性,我們也通過擬合熒光滴定曲線的方法計算得到了兩個探針分子的對銀離子的檢測限和結(jié)合常數(shù)。石墨烯作為二維聚合物的標(biāo)志自從被發(fā)現(xiàn)以來就引起了科學(xué)家們濃厚的興趣,因為它為科學(xué)家們提供了研究其獨特性質(zhì)和實際應(yīng)用的渠道。在第五章中,我們在剛性十字架形的“節(jié)點分子”側(cè)臂修飾紫精單元,同時在柔性乙二醇鏈“邊框分子”兩端引入2,6-二萘酚或者1,4-二苯酚,二者在葫蘆脲[8]主體增強的供-受體作用的驅(qū)動下,實現(xiàn)了由“節(jié)點分子”,“邊框分子”以及葫蘆脲[8]主體分子三組份自組裝形成的單層有序的二維超分子有機框架。
【關(guān)鍵詞】：識別 六氮雜苯并菲 自組裝 二維 超分子有機框架
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O641.3;O657.3
【目錄】：

• 致謝5-7
• 摘要7-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 緒論15-38
• 1.1 前言15-16
• 1.2 超分子化學(xué)16-36
• 1.2.1 分子識別16-21
• 1.2.1.1 金屬陽離子的識別16-19
• 1.2.1.2 無機陰離子的識別19-21
• 1.2.2 分子自組裝21-36
• 1.2.2.1 氫鍵作用22-25
• 1.2.2.2 金屬配位作用25-27
• 1.2.2.3 主-客體相互作用27-36
• 1.3 課題研究目的36-38
• 第二章 基于酚羥基直接脫質(zhì)子作用實現(xiàn)選擇性識別氟離子38-67
• 2.1 引言38-47
• 2.2 實驗部分47-50
• 2.2.1 實驗儀器47-48
• 2.2.2 實驗藥品48-49
• 2.2.3 實驗操作49-50
• 2.2.3.1 紫外滴定實驗49
• 2.2.3.2 裸眼實驗49-50
• 2.2.3.3 核磁滴定實驗50
• 2.3 結(jié)果與討論50-66
• 2.3.1 目標(biāo)分子合成50-51
• 2.3.2 單晶X射線衍射分析51
• 2.3.3 裸眼實驗51-53
• 2.3.4 紫外滴定實驗53-64
• 2.3.5 核磁滴定實驗64-66
• 2.4 本章小結(jié)66-67
• 第三章 基于形成配位聚合物實現(xiàn)對銅離子的選擇性識別67-101
• 3.1 前言67-71
• 3.2 實驗部分71-75
• 3.2.1 實驗儀器71-72
• 3.2.2 實驗藥品72
• 3.2.3 實驗操作72-75
• 3.2.3.1 紫外滴定實驗72-73
• 3.2.3.2 裸眼實驗73
• 3.2.3.3 理論檢測限的計算73
• 3.2.3.4 表觀結(jié)合常數(shù)的計算73-74
• 3.2.3.5 競爭性識別的紫外滴定實驗74
• 3.2.3.6 Job實驗74
• 3.2.3.7 核磁滴定實驗74-75
• 2.2.3.8 透射電鏡、掃描電鏡和原子力顯微鏡的樣品制備75
• 3.2.3.9 動態(tài)光散射75
• 3.3 結(jié)果與討論75-100
• 3.3.1 紫外滴定實驗75-91
• 3.3.2 檢測限的測試和計算91-92
• 3.3.3 裸眼實驗92-93
• 3.3.4 結(jié)合比和結(jié)合常數(shù)的計算93-95
• 3.3.5 組裝模式的表征95-97
• 3.3.6 組裝形貌的表征97-100
• 3.4 本章小結(jié)100-101
• 第四章 六氮雜苯并菲衍生化熒光探針對銀離子的選擇性識別101-130
• 4.1 前言101-108
• 4.2 實驗部分108-112
• 4.2.1 實驗儀器109
• 4.2.2 實驗藥品109-110
• 4.2.3 實驗操作110-112
• 4.2.3.1 紫外和熒光滴定實驗110
• 4.2.3.2 裸眼實驗110
• 4.2.3.3 理論檢測限的計算110-111
• 4.2.3.4 表觀結(jié)合常數(shù)計算111
• 4.2.3.5 Job實驗111
• 4.2.3.6 核磁滴定實驗111-112
• 4.3 結(jié)果與討論112-129
• 4.3.1 目標(biāo)分子的合成112
• 4.3.2 單晶X射線衍射112-113
• 4.3.3 裸眼實驗113-114
• 4.3.4 紫外滴定實驗114-119
• 4.3.5 熒光滴定實驗119-125
• 4.3.6 結(jié)合比和結(jié)合常數(shù)計算125-126
• 4.3.7 檢測限的測試和計算126-128
• 4.3.8 核磁滴定實驗128-129
• 4.4 本章小結(jié)129-130
• 第五章 三組份自組裝構(gòu)筑單層二維超分子有機框架130-166
• 5.1 引言130-139
• 5.2 實驗部分139-143
• 5.2.1 實驗儀器139-140
• 5.2.2 實驗藥品140-141
• 5.2.3 實驗操作141-143
• 5.2.3.1 核磁滴定和核磁稀釋實驗141-142
• 5.2.3.2 紫外和熒光滴定實驗142
• 5.2.3.3 動態(tài)光散射142-143
• 5.2.3.4 透射電鏡、掃描電鏡和原子力顯微鏡的樣品制備143
• 5.3 結(jié)果與討論143-165
• 5.3.1 目標(biāo)分子的合成143-144
• 5.3.2 核磁滴定實驗144-150
• 5.3.3 紫外和熒光滴定實驗150-152
• 5.3.4 二維擴散序譜152-155
• 5.3.5 動態(tài)光散射155-157
• 5.3.6 核磁稀釋和變溫核磁實驗157-160
• 5.3.7 組裝形貌和厚度的電鏡表征160-164
• 5.3.8 組裝有序度的表征164-165
• 5.4 本章小結(jié)165-166
• 第六章 全文總結(jié)、創(chuàng)新點與展望166-171
• 6.1 全文總結(jié)166-168
• 6.2 創(chuàng)新點168-169
• 6.3 展望169-171
• 參考文獻171-191
• 新化合物一覽表191-192
• 合成步驟192-207
• 核磁、質(zhì)譜譜圖207-236
• 作者簡介236

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