新型氰離子熒光化學(xué)傳感器的設(shè)計(jì)、合成及其性質(zhì)的研究.pdf

1、熒光化學(xué)傳感器(Fluorescence Chemical Sensor)是基于傳感器分子(Sensor/Indicator)與目標(biāo)分子作用引起傳感器分子產(chǎn)生物理化學(xué)變化而達(dá)到檢測目的一種方法。該方法具有高靈敏度、高選擇性、即時(shí)在線等優(yōu)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)分子的檢測，因而熒光化學(xué)傳感器在生物化學(xué)、醫(yī)療診斷、藥物化學(xué)和環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，近幾年對(duì)其的研究引起了人們的廣泛關(guān)注。本論文設(shè)計(jì)合成了兩種檢測氰離子的熒光化學(xué)傳感器，并就傳感器

2、對(duì)氰離子檢測的光物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究。
　　 論文概述了氰化物（氰離子）的應(yīng)用及危害，介紹了檢測氰離子的傳統(tǒng)方法，及熒光化學(xué)傳感器對(duì)氰離子檢測方法研究進(jìn)展，系統(tǒng)闡述了熒光化學(xué)傳感器的檢測機(jī)理，并對(duì)反應(yīng)型熒光化學(xué)傳感器的檢測機(jī)理做一簡單介紹，詳細(xì)敘述了反應(yīng)型熒光化學(xué)傳感器對(duì)氰離子進(jìn)行檢測的最新研究進(jìn)展。
　　 論文對(duì)設(shè)計(jì)合成的兩種氰離子反應(yīng)型熒光化學(xué)傳感器的結(jié)構(gòu)做一討論和分析。由于傳感器分子中引入了分子內(nèi)鹽結(jié)構(gòu)，即磺酸鹽

3、或者碘鹽的結(jié)構(gòu)，使得噻唑結(jié)構(gòu)中氮原子成為氮正離子，這樣體系中苯并噻唑部分具有很強(qiáng)的拉電子能力；而體系的另一部分為N，N-二甲基吡啶基為富電子基團(tuán)，二者之間使用共軛雙鍵連接，這樣使得所合成的化合物成為一個(gè)D-π-A體系。論文還系統(tǒng)研究了該化合物的光學(xué)性質(zhì)，包括對(duì)銅離子鍵合、以及對(duì)氰離子選擇性檢測的光化學(xué)變化。通過滴定實(shí)驗(yàn)表明：該化合物在水溶液中不受眾多陰離子的干擾，實(shí)現(xiàn)對(duì)氰離子的高效檢測。
　　 論文對(duì)化合物1的晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡單

4、探討，晶體結(jié)構(gòu)圖表明化合物1處于受光激發(fā)的TICT態(tài)，即給電子基團(tuán)的N，N-二甲基吡啶基所處在的平面與苯并噻唑鹽平面相互垂直，正負(fù)電荷完全分離的分子內(nèi)扭轉(zhuǎn)電荷轉(zhuǎn)移態(tài)。推測體系在加入銅離子后會(huì)由于非輻射的電子轉(zhuǎn)移衰變回到基態(tài)，N，N-二甲基吡啶基的給電子被削弱，其所處在的平面與苯并噻唑鹽平面不再相互垂直，體系回到LE態(tài)，其熒光被淬滅。
　　 論文對(duì)化合物1在水溶液中加入銅離子的前后化合物光物理性質(zhì)的變化機(jī)理進(jìn)行了簡要的分析。實(shí)驗(yàn)表

5、明：化合物1具有很強(qiáng)的推拉電子能力，易受光激發(fā)出與激發(fā)態(tài)，由于激發(fā)態(tài)是亞穩(wěn)狀態(tài)易通過衰變過程回到基態(tài)。在未加入銅離子時(shí)，化合物1通過輻射躍遷回到基態(tài)，表現(xiàn)出很強(qiáng)熒的光發(fā)射以及再高波數(shù)的紫外吸收，此時(shí)溶液呈洋紅色；加入銅離子后，由于體系與銅離子的鍵合，導(dǎo)致體系通過非輻射的分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移回到基態(tài)，這樣淬滅了體系的熒光發(fā)射以，并同時(shí)導(dǎo)致紫外吸收出現(xiàn)藍(lán)移，此時(shí)溶液呈現(xiàn)淡黃色；在向體系加入眾多陰離子是，體系沒有明顯顏色變化，說明眾多陰離子不能對(duì)化