新杂环三氮烯荧光试剂的合成及其分析应用

论文摘要

重金属离子对环境的污染问题一直受到人们的广泛关注。如何准确、实时、在线检测重金属离子更是一个热门的课题。荧光分析法因具有灵敏度高、选择性好、取样少、方法简便快速等特点,广泛用于环境监测、食品检测以及药物分析等分析领域。大多数重金属离子本身不发荧光,难以用荧光分析法直接检测。然而,利用金属离子与有机试剂形成具有荧光特性的络合物可用于荧光分析,因此,随着荧光分析法的不断发展,合成高选择性、高灵敏度的荧光探针越来越重要。鉴于此,本论文主要开展了两方面的研究。（1）根据荧光与试剂分子结构的关系及三氮烯基团具有良好配位功能的特点,合成出三种具有良好荧光特性和配位功能的试剂;（2）基于荧光分析法,利用合成的新荧光分析试剂对金属离子进行分析应用研究。各章内容可归纳如下:第1章:简述了荧光试剂种类及荧光与试剂分子结构的关系。对8-氨基喹啉衍生物、3-羟基黄酮衍生物以及三氮烯类试剂的合成及其分析应用等作了相应的综述。第2章:将1,8-萘二胺和苯并噻唑类两种具有荧光特性的试剂结合在一起,并引入杂环三氮烯基团,合成了新荧光试剂1,8-双（2-苯并噻唑重氮氨基）萘（BBTANP）。第3章:在弱碱性介质中,1,8-双（2-苯并噻唑重氮氨基）萘与Cu（Ⅱ）反应形成络合物,并发生荧光增强。对Cu（Ⅱ）的荧光检测具有高灵敏度,选择性好的特点。依此建立了BBTANP测定Cu（Ⅱ）的新荧光分析方法。第4章:将具有荧光特性的8-氨基喹啉与具有配位功能的三氮烯基团相结合,合成出新型荧光试剂5-（4-氯苯偶氮）-8-（8-喹啉重氮氨基）喹啉（p-ClPAQAQ）。第5章:在弱碱性介质中,p-ClPAQAQ于λex/λem=427nm/498nm产生荧光,且能与Al（Ⅲ）络合并发生荧光增强,基于此,建立了p-ClPAQAQ对Al（Ⅲ）的新荧光分析法。将该试剂用于大豆相关样品中铝的测定,获得满意的效果。第6章:具有双荧光性能的3-羟基黄酮与具有配位功能的三氮烯基团相结合,合成出新型荧光试剂1-（对硝基苯）-3-（3-羟基-7-甲氧基-6-黄酮）-三氮烯（NPHMOFDT）。在弱碱性介质及表面活性剂Triton X-100存在下,NPHMOFDT能与Hg（Ⅱ）络合,并发生荧光增强。结果表明,本荧光分析具有灵敏度高、选择性较好的特点。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 本文常用英文缩略词表
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 荧光与试剂分子结构的关系
• 1.2.1 共轭Π键体系
• 1.2.2 共轭Π键体系的平面性和刚性的影响
• 1.2.3 取代基的影响
• 1.3 环境因素对荧光光谱和荧光强度的影响
• 1.4 荧光试剂的种类
• 1.5 8-氨基喹啉衍生物
• 1.5.1 8-氨基喹啉衍生物的类别
• 1.5.2 8-氨基喹啉衍生物的合成方法
• 1.6 黄酮类化合物
• 1.7 黄酮类化合物的合成方法
• 1.7.1 黄酮的合成
• 1.7.2 3-羟基黄酮的合成
• 1.8 三氮烯类试剂
• 1.8.1 三氮烯试剂的类别
• 1.8.2 三氮烯类试剂的合成及纯化方法
• 1.9 荧光分析法基本原理
• 1.10 本论文开展的工作
• 第2章 新荧光试剂1,8-双（2-苯并噻唑重氮氨基）萘的合成
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 试剂与仪器
• 2.2.2 苯并噻唑荧光试剂的合成
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 1,8-双（2-苯并噻唑重氮氨基）萘的合成及表征
• 2.3.2 重氮化反应
• 2.3.3 偶联反应
• 2.4 本章小结
• 第3章 1,8-双（2-苯并噻唑重氮氨基）萘的荧光分析及其应用
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 主要仪器与试剂
• 3.2.2 实验方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 荧光光谱
• 3.3.2 酸性的影响
• 3.3.3 试剂用量的影响
• 3.3.4 配合物的组成
• 3.3.5 工作曲线
• 3.3.6 共存离子的影响
• 3.3.7 样品分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 新荧光试剂5-（4-氯苯偶氮）-8-（8-喹啉重氮氨基）喹啉的合成
• 4.1 引言
• 4.2 仪器及试剂
• 4.3 喹啉荧光试剂的合成
• 4.3.1 乙酰苯胺的合成
• 4.3.2 邻硝基苯胺的合成
• 4.3.3 8-硝基喹啉的合成
• 4.3.4 8-氨基喹啉的合成
• 4.3.5 5-（4-氯苯偶氮）-8-氨基喹啉的合成
• 4.3.6 5-（4-氯苯偶氮）-8-（8-喹啉重氮氨基）喹啉的合成
• 4.4 本章小结
• 第5章 5-（4-氯苯偶氮）-8-（8-喹啉重氮氨基）喹啉的荧光分析及其应用
• 5.1 引言
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 主要仪器与试剂
• 5.2.2 实验方法
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 荧光光谱
• 5.3.2 酸度的影响
• 5.3.3 试剂用量的影响
• 5.3.4 络合物的稳定性和组成
• 5.3.5 工作曲线
• 5.3.6 共存离子的影响
• 5.3.7 样品分析
• 5.4 本章小结
• 第6章 3-羟基黄酮三氮烯的合成及其荧光性质
• 6.1 引言
• 6.2 仪器与试剂
• 6.3 3-羟基黄酮三氮烯的合成
• 6.3.1 2,4-二羟基苯乙酮的合成
• 6.3.2 2-羟基-4-甲氧基苯乙酮的合成
• 6.3.3 2-羟基-4-甲氧基-5-硝基苯乙酮的合成
• 6.3.4 2′-羟基-4′-甲氧基-5′-硝基查尔酮的合成
• 6.3.5 3-羟基-7-甲氧基-6-硝基黄酮的合成
• 6.3.6 6-氨基-3-羟基-3-甲氧基黄酮的合成
• 6.3.7 1-（对硝基苯）-3-（3-羟基-7-甲氧基-6-黄酮）-三氮烯的合成
• 6.4 荧光分析实验
• 6.4.1 实验方法
• 6.4.2 结果与讨论
• 6.5 本章小结
• 第7章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 下一步开展的工作
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间的研究成果
• 附件