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新型荧光化学传感器的合成及性能研究

作　者: 杨旭东
导　师: 胡志强
学　校: 青岛科技大学
专　业: 有机化学
关键词: 1,8-蒽二磺酰胺 离子识别 Hg2+ 荧光化学传感器
分类号: TP212.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


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。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
前言  7-9
第一章 文献综述  9-31
  1.1 概述  9-10
  1.2 化学传感器的一般设计原理  10-12
    1.2.1 键合单元-信号单元法  10-11
    1.2.2 置换法  11
    1.2.3 化学反应法  11-12
  1.3 荧光基团感应的几种机理  12-16
    1.3.1 光诱导电子转移(PET)  12-13
    1.3.2 分子内电荷转移（ICT）  13-14
    1.3.3 单体-激基缔合物的形成  14-15
    1.3.4 荧光共振能量转移（FRET）  15-16
    1.3.5 刚性效应原理  16
  1.4 汞离子荧光传感器的研究进展  16-30
    1.4.1 汞离子的危害及汞离子识别遇到的挑战  16-17
    1.4.2 冠醚类Hg~(2+)传感器  17-21
    1.4.3 多胺类Hg~(2+)传感器  21-23
    1.4.4 杯芳烃类Hg~(2+)传感器  23-24
    1.4.5 其它类型Hg~(2+)传感器  24-30
      1.4.5.1 基于强荧光的过渡金属络合物设计的Hg~(2+)化学传感器  24-25
      1.4.5.2 基于Hg~(2+)诱导脱S设计的Hg~(2+)化学传感器  25-26
      1.4.5.3 基于Hg~(2+)的亲S性设计的Hg~(2+)化学传感器  26-27
      1.4.5.4 基于卟啉类化合物的Hg~(2+)的传感器  27-28
      1.4.5.5 基于喹啉类化合物的Hg~(2+)的传感器  28-29
      1.4.5.6 基于金属中心的取代反应设计的Hg~(2+)传感器  29
      1.4.5.7 基于罗丹明B类化合物的Hg~(2+)的传感器  29-30
  1.5 课题的提出及内容  30-31
第二章 基于蒽磺酰胺的受体的合成与表征  31-41
  2.1 引言  31
  2.2 合成路线  31
  2.3 仪器与试剂  31-32
    2.3.1 仪器  31
    2.3.2 主要试剂  31-32
  2.4 目标化合物的合成  32-34
    2.4.1 中间体2-1 的合成  32
    2.4.2 目标化合物2-2 的合成  32
    2.4.3 目标化合物2-3～2-4、2-9 的合成  32-33
    2.4.4 目标化合物2-5 的合成  33
    2.4.5 目标化合物2-6 的合成  33-34
    2.4.6 目标化合物2-7～2-8、2-10 的合成  34
  2.5 目标化合物的表征  34-36
  2.6 化合物2-3～2-4 的晶体结构测定及单晶衍射研究  36-41
第三章 目标化合物对金属离子的识别性能研究  41-60
  3.1 荧光光谱和紫外-可见吸收光谱测试方法  41
  3.2 化合物2-2 对金属离子的识别性能研究  41-47
    3.2.1 化合物2-2 对金属离子的紫外-可见光谱研究  41-42
    3.2.2 化合物2-2 对不同阳离子的选择性实验  42
    3.2.3 化合物2-2 对Hg~(2+)离子的荧光滴定实验  42-43
    3.2.4 化合物2-2 的pH响应  43-44
    3.2.5 化合物2-2 对Hg~(2+)离子的的背景干扰实验  44-45
    3.2.6 化合物2-2 对Hg~(2+)离子络合常数的计算  45-46
    3.2.7 化合物2-2 对Hg~(2+)离子检测限  46-47
    3.2.8 化合物2-2 对Hg~(2+)离子的可逆性  47
  3.3 化合物2-3 对金属离子的识别性能研究  47-51
    3.3.1 化合物2-3 对不同阳离子的选择性实验  47-48
    3.3.2 化合物2-3 对Hg~(2+)离子的荧光滴定实验  48-49
    3.3.3 化合物2-3 的pH响应  49-50
    3.3.4 化合物2-3 对Hg~(2+)离子络合常数的计算  50-51
    3.3.5 化合物2-3 对Hg~(2+)离子检测限  51
  3.4 化合物2-4 对金属离子的识别性能研究  51-54
    3.4.1 化合物2-4 对不同阳离子的选择性实验  51-52
    3.4.2 化合物2-4 对Hg~(2+)离子的荧光滴定实验  52-53
    3.4.3 化合物2-4 对Hg~(2+)离子络合常数的计算  53
    3.4.4 化合物2-4 对Hg~(2+)离子检测限  53-54
  3.5 化合物2-5 对金属离子的识别性能研究  54-57
    3.5.1 化合物2-5 对不同阳离子的选择性实验  54-55
    3.5.2 化合物2-5 对Hg~(2+)离子的荧光滴定实验  55
    3.5.3 化合物2-5 对Hg~(2+)离子络合常数的计算  55-56
    3.5.4 化合物2-5 对Hg~(2+)离子检测限  56-57
    3.5.5 化合物2-5 在不同溶剂中对Hg~(2+)识别性能影响  57
  3.6 化合物2-6～2-10 对金属离子的识别性能研究  57
  3.7 目标化合物2-2～2-10 对Hg~(2+)离子作用机理推测  57-60
结论  60-61
参考文献  61-65
附录  65-74
致谢  74-75
攻读学位期间发表及待发表的学术论文目录  75-78

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化元件、部件 > 发送器（变换器）、传感器 > 化学传感器
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