29546.金屬離子熒光化學(xué)傳感器的合成及在水溶液中的性能研究

1、StudyonFluorescentChemosensorsforMetalIons：SynthesisandPropertiesinAqueousSolutionADissertationSubmittedtotheGraduateSchoolofHenanUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceByZllFtltiSupe

2、rvisor：ProfXuKuoxiDate：May2014摘要金屬在自然界廣泛存在，對(duì)生命、環(huán)境、醫(yī)學(xué)和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都有重要的意義，其中許多金屬離子在生命過程中也負(fù)有不可替代的調(diào)控作用。但不可忽視，金屬的過度開采和不合理利用已造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，特別是一些重金屬離子及過渡金屬離子對(duì)生命系統(tǒng)也產(chǎn)生了相當(dāng)?shù)奈：?。熒光化學(xué)傳感器能夠?qū)⒆R(shí)別信息轉(zhuǎn)換成易被感知的熒光信號(hào)，具有靈敏性好、選擇性高、檢測快速、檢出限低等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于生物、環(huán)境

3、檢測和污水處理等領(lǐng)域。利用熒光傳感器技術(shù)識(shí)別金屬離子的研究因而引起了人們的極大關(guān)注。由具有孤對(duì)電子的O或N橋聯(lián)而成的鉗形和環(huán)狀主體分子，具有可調(diào)控的空腔結(jié)構(gòu)。再引入熒光團(tuán)，利用其光化學(xué)響應(yīng)的不同，就能夠有效地對(duì)金屬離子進(jìn)行識(shí)別。本論文設(shè)計(jì)合成了一系列含有萘或菲咯啉的新型化合物，且確認(rèn)了它們結(jié)構(gòu)的正確性。通過1HNMR、質(zhì)譜、紫外吸收光譜、熒光光譜滴定、化學(xué)計(jì)算等方法研究了這些化合物與一些常見的金屬離子(ya，K，Zn2，C02，Ni2，

4、H92，Mn2，Cr3，Cu2和Fe3)之間的相互作用及識(shí)別性能，并依此確定出其中部分化合物是對(duì)金屬離子具有良好選擇識(shí)別性能的熒光化學(xué)傳感器。本論文分為四章，主要內(nèi)容如下：(1)簡要介紹了熒光化學(xué)傳感器對(duì)過渡金屬離子和重金屬離子的識(shí)別研究進(jìn)展，據(jù)此提出了本論文的設(shè)計(jì)思想。(2)合成了六個(gè)基于菲咯啉的化合物1，2，3，4，5矛116。通過紫外吸收光譜的測定，顯示它們對(duì)金屬離子Cu2和Fe”有響應(yīng)變化，但熒光滴定實(shí)驗(yàn)的結(jié)果卻顯示熒光強(qiáng)度沒有

5、改變。說明化合物1，2，3，4，5和6對(duì)金屬離子Na，K，Zn2，C02，Ni2，H92，Mn2，Cr3，Cu2和Fe3十沒有識(shí)別能力，可能是由于它們與金屬離子的空腔尺寸不合適或能量不匹配。(3)合成了四個(gè)基于萘的新型化合物1，2，3和4。通過紫外吸收光譜、熒光光譜滴定研究了它們?cè)谒芤褐袑?duì)金屬離子ya，K，zn2，C02，Ni2，H92，Mn2，Cr3，Cu2和Fe3的選擇性識(shí)別能力，并通過1HNMR進(jìn)行了確認(rèn)。1顯示了明顯優(yōu)于2，3