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荧光素基重金属离子荧光化学传感器的研究

作　者: 孟祥明
导　师: 郭庆祥
学　校: 中国科学技术大学
专　业: 有机化学
关键词: 目标化合物化学传感器荧光素荧光性质传感器研究选择性电子转移反应重金属离子离子识别络合物
分类号: TP212.2
类　型: 博士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

本论文首先概述了离子识别参与的电子转移反应研究的历史、现状和最新进展，探讨这类电子转移反应的实际应用——离子荧光化学传感器的开发。鉴于目前人们对环境中重金属离子检测的迫切需要，本论文主要设计合成了几种重金属离子荧光化学传感器。研究了它们对金属离子检测的选择性以及检测的灵敏度。本论文的主要目的是发展基于荧光素的离子荧光化学传感器，并努力实现它们在实际样品检测上的应用。通过将含氮双羧基引入两个荧光素衍生物分子中，设计合成了两种新的荧光素基的荧光分子。在表征目标化合物后，对两种荧光分子的光学性能进行了研究。之后，探讨了两个化合物作为重金属离子化学传感器的可能性，结果表明，在生理条件下Zn²⁺对两种化合物的荧光都起到增大的作用。而其他的金属离子则对两种化合物荧光光谱不产生明显的影响。同时由于荧光素基团的很好的细胞壁渗透性和水溶性，提供了在活细胞中检测Zn²⁺的可能性。在成功地将离子识别参与的电子转移反应应用于Zn²⁺荧光化学传感器的基础上，着重探讨研究了新型Hg²⁺荧光化学传感器的开发。将对Hg²⁺就有很好选择性结合的含氮硫原子的15—冠—5修饰到荧光素衍生物中，得到一个水济性很好的荧光分子。测试表明，在生理条件下该化合物对Hg²⁺具有很好的选择性。这一研究结果表明，在合适大小的冠醚的中用亲Hg²⁺的硫原子取代氧原子可以得到很好的选择性。为了得到选择性更好的Hg²⁺离子化学传感器，通过将很少被用于离子传感器研究的亲Hg²⁺的硫代酰胺基团引入到荧光素衍生物中得到两种亲Hg²⁺荧光化合物。随后的测试研究表明两荧光素基的化合物对Hg²⁺具有很好的选择性。在此基础上，用新化合物分别检测了合肥周边水域里而Hg²⁺的浓度。并与原子吸收法测定的数据对比，结果趋势一致。

全文目录

中文摘要  7-8
Abstract  8-9
第一章离子化学传感器的研究进展  9-59
  引言  9-10
  第一节荧光化学传感器的基本概念  10-15
  第二节电子转移反应(PET)原理在离子识别以及荧光离子化学传感器中的应用  15-21
  第三节各类重金属离子荧光化学传感器研究进展  21-51
  参考文献  51-59
第二章含氮双羧酸荧光素基Zn~(2+)离子荧光化学传感器的设计、合成及选择性识别研究  59-75
  引言  59-60
  第一节含氮双羧酸荧光素基Zn~(2+)离子荧光化学传感器的设计与合成  60-64
  第二节含氮双羧酸荧光素基荧光化学传感器对Zn~(2+)选择性识别研究  64-72
  本章小结  72-73
  参考文献  73-75
第三章含硫冠醚荧光素基Hg~(2+)离子荧光化学传感器的设计、合成及选择性识别研究  75-88
  引言  75-76
  第一节含硫冠醚荧光素基Hg~(2+)荧光化学传感器的设计与合成  76-81
  第二节含硫冠醚荧光素基离子荧光化学传感器对Hg~(2+)的选择性识别研究  81-85
  本章小结  85-86
  参考文献  86-88
第四章含硫代酰胺荧光素基离子荧光化学传感器的设计、合成及选择性识别研究  88-118
  引言  88
  第一节含硫代酰胺荧光素基离子荧光化学传感器的设计与合成  88-94
  第二节含硫代酰胺荧光素基离子荧光化学传感器对Hg~(2+)的选择性识别研究  94-105
  第三节含硫代酰胺荧光素基离子荧光化学传感器对Hg~(2+)实际检测应用  105-106
  本章小结  106-107
  参考文献  107-118
致谢  118

荧光素基重金属离子荧光化学传感器的研究

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