新型荧光化学传感器的合成及性能研究

论文摘要

本论文综述了各种类型的Hg2+荧光化学传感器,对它们的识别和光化学传感性能作了较详细的介绍。在此基础上,以蒽醌-1,8-二磺酸钾为起始原料,经多步反应合成了具有蒽荧光团和磺酰胺结构的荧光受体2-2～2-10(C14H10N2O4S2R),并通过核磁共振氢谱、碳谱、元素分析等分析测试手段确定了它们的结构。用X-射线单晶衍射研究了受体2-3和2-4在固相中的结构。通过荧光光谱法和紫外-可见光谱法研究了受体2-2～2-10与不同金属离子的相互作用。结果表明2-2～2-5对Hg2+具有很好的选择性和很高的灵敏性,2-2～2-5与Hg2+均形成了1:1的络合物。通过核磁共振氢谱研究了2-2和2-3与汞离子的作用机制,并对二者的络合方式进行了初步推测。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 概述
• 1.2 化学传感器的一般设计原理
• 1.2.1 键合单元-信号单元法
• 1.2.2 置换法
• 1.2.3 化学反应法
• 1.3 荧光基团感应的几种机理
• 1.3.1 光诱导电子转移（PET）
• 1.3.2 分子内电荷转移（ICT）
• 1.3.3 单体-激基缔合物的形成
• 1.3.4 荧光共振能量转移（FRET）
• 1.3.5 刚性效应原理
• 1.4 汞离子荧光传感器的研究进展
• 1.4.1 汞离子的危害及汞离子识别遇到的挑战
• 2+传感器'>1.4.2 冠醚类Hg²⁺传感器
• 2+传感器'>1.4.3 多胺类Hg²⁺传感器
• 2+传感器'>1.4.4 杯芳烃类Hg²⁺传感器
• 2+传感器'>1.4.5 其它类型Hg²⁺传感器
• 2+化学传感器'>1.4.5.1 基于强荧光的过渡金属络合物设计的Hg²⁺化学传感器
• 2+诱导脱S设计的Hg²⁺化学传感器'>1.4.5.2 基于Hg²⁺诱导脱S设计的Hg²⁺化学传感器
• 2+的亲S性设计的Hg²⁺化学传感器'>1.4.5.3 基于Hg²⁺的亲S性设计的Hg²⁺化学传感器
• 2+的传感器'>1.4.5.4 基于卟啉类化合物的Hg²⁺的传感器
• 2+的传感器'>1.4.5.5 基于喹啉类化合物的Hg²⁺的传感器
• 2+传感器'>1.4.5.6 基于金属中心的取代反应设计的Hg²⁺传感器
• 2+的传感器'>1.4.5.7 基于罗丹明B类化合物的Hg²⁺的传感器
• 1.5 课题的提出及内容
• 第二章 基于蒽磺酰胺的受体的合成与表征
• 2.1 引言
• 2.2 合成路线
• 2.3 仪器与试剂
• 2.3.1 仪器
• 2.3.2 主要试剂
• 2.4 目标化合物的合成
• 2.4.1 中间体2-1 的合成
• 2.4.2 目标化合物2-2 的合成
• 2.4.3 目标化合物2-3～2-4、2-9 的合成
• 2.4.4 目标化合物2-5 的合成
• 2.4.5 目标化合物2-6 的合成
• 2.4.6 目标化合物2-7～2-8、2-10 的合成
• 2.5 目标化合物的表征
• 2.6 化合物2-3～2-4 的晶体结构测定及单晶衍射研究
• 第三章 目标化合物对金属离子的识别性能研究
• 3.1 荧光光谱和紫外-可见吸收光谱测试方法
• 3.2 化合物2-2 对金属离子的识别性能研究
• 3.2.1 化合物2-2 对金属离子的紫外-可见光谱研究
• 3.2.2 化合物2-2 对不同阳离子的选择性实验
• 2+离子的荧光滴定实验'>3.2.3 化合物2-2 对Hg²⁺离子的荧光滴定实验
• 3.2.4 化合物2-2 的pH响应
• 2+离子的的背景干扰实验'>3.2.5 化合物2-2 对Hg²⁺离子的的背景干扰实验
• 2+离子络合常数的计算'>3.2.6 化合物2-2 对Hg²⁺离子络合常数的计算
• 2+离子检测限'>3.2.7 化合物2-2 对Hg²⁺离子检测限
• 2+离子的可逆性'>3.2.8 化合物2-2 对Hg²⁺离子的可逆性
• 3.3 化合物2-3 对金属离子的识别性能研究
• 3.3.1 化合物2-3 对不同阳离子的选择性实验
• 2+离子的荧光滴定实验'>3.3.2 化合物2-3 对Hg²⁺离子的荧光滴定实验
• 3.3.3 化合物2-3 的pH响应
• 2+离子络合常数的计算'>3.3.4 化合物2-3 对Hg²⁺离子络合常数的计算
• 2+离子检测限'>3.3.5 化合物2-3 对Hg²⁺离子检测限
• 3.4 化合物2-4 对金属离子的识别性能研究
• 3.4.1 化合物2-4 对不同阳离子的选择性实验
• 2+离子的荧光滴定实验'>3.4.2 化合物2-4 对Hg²⁺离子的荧光滴定实验
• 2+离子络合常数的计算'>3.4.3 化合物2-4 对Hg²⁺离子络合常数的计算
• 2+离子检测限'>3.4.4 化合物2-4 对Hg²⁺离子检测限
• 3.5 化合物2-5 对金属离子的识别性能研究
• 3.5.1 化合物2-5 对不同阳离子的选择性实验
• 2+离子的荧光滴定实验'>3.5.2 化合物2-5 对Hg²⁺离子的荧光滴定实验
• 2+离子络合常数的计算'>3.5.3 化合物2-5 对Hg²⁺离子络合常数的计算
• 2+离子检测限'>3.5.4 化合物2-5 对Hg²⁺离子检测限
• 2+识别性能影响'>3.5.5 化合物2-5 在不同溶剂中对Hg²⁺识别性能影响
• 3.6 化合物2-6～2-10 对金属离子的识别性能研究
• 2+离子作用机理推测'>3.7 目标化合物2-2～2-10 对Hg²⁺离子作用机理推测
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读学位期间发表及待发表的学术论文目录