基于脂肪族硫醇和Zn2+识别的荧光化学传感器的研究

论文摘要

近些年来,随着人们对环境污染及人体健康的重视,开发一系列用于检测对人体有益或有害的功能化有机分子无论对环境学、医学以及人们的生活等都有着至关重要的意义。荧光化学传感器因其高选择性、高灵敏度、操作简便、重现性好等优点成为许多研究者的研究目标。本文设计合成了两种荧光化学传感器：基于酰肼香豆素的阴离子化学传感器（化合物1）和基于苯并噻唑的阳离子化学传感器（化合物5）。测试结果表明：化合物1在紫外光谱中对Cu2+有着很高的选择性,形成了计量比为1：1形式的配合物,金属配位作用使化合物1的荧光发生猝灭。络合物1-Cu（Ⅱ）当与脂肪族硫醇及谷胱甘肽共存的情况由于硫羟基的强还原性可使二价铜离子还原为一价铜离子,从而破坏络合形式,使猝灭的荧光得以恢复,达到对脂肪族硫醇及谷胱甘肽进行检测的目的。向络合物1-Cu（Ⅱ）溶液中循环滴加Cu2+和乙硫醇的时候,溶液可以循环猝灭和发光。因此,该传感器还可以作为对铜离子和硫醇进行双向选择的荧光开光。该传感器具有选择性好,灵敏度高等特点,可以对环境中的硫醇类物质以及谷胱甘肽进行检测。化合物5是具有激发态分子内质子转移（ESIPT）的典型化合物。化合物5在乙腈中为不发光溶液,与Zn2+络合后,阻止了主体分子（化合物5）激发态分子内质子转移过程（ESIPT）,使荧光增强至350倍左右。因此,对锌粒子显示出高选择性和高灵敏性的响应。而对其他阳离子则无响应,仍为不发光溶液。该传感器对锌粒子具有响应时间快、灵敏度和选择性好等特点,可以应用于环境中Zn2+的检测。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 化学传感器
• 1.1.1 化学传感器的基本概念
• 1.1.2 化学传感器中基本的功能单元
• 1.1.3 化学传感器的分类
• 1.2 荧光化学传感器
• 1.2.1 荧光化学传感器的基本概念
• 1.2.2 荧光产生的原理
• 1.2.3 荧光化学传感器的传感机理
• 1.3 阴离子荧光化学传感器
• 1.4 阳离子化学传感器
• 第二章 基于脂肪族硫醇识别的荧光化学传感器的研究
• 2.1 研究背景
• 2.1.1 香豆素类化合物简述
• 2.1.2 脂肪族硫醇及芳香族硫酚的简述
• 2.1.3 谷胱甘肽的简述
• 2.1.4 立题思想
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 仪器与试剂
• 2.2.2 目标化合物的合成
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 化合物1的紫外光谱分析
• 2.3.2 化合物1的荧光光谱分析
• 2.3.3 响应时间分析
• 2.3.4 离子干扰的研究
• 2+与Thiol双向荧光开关的研究'>2.3.5 Cu²⁺与Thiol双向荧光开关的研究
• 2.3.6 化合物2的光谱分析
• 2.3.7 识别机理的研究
• 2.4 小结
• 第三章 基于苯并噻唑的锌离子荧光化学传感器的研究
• 3.1 研究背景
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 仪器与试剂
• 3.2.2 化合物5的合成
• 3.3. 结果与讨论
• 3.3.1 紫外光谱测试
• 3.3.2 荧光光谱测试
• 2+的识别'>3.3.3 Zn²⁺的识别
• 3.4 小结
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 硕士期间已发表论文
• 附录