基于吩噻嗪衍生物的缩硫醛荧光探针的制备及性能研究

发布时间：2020-06-12 10:49

【摘要】：随着生活水平的提高人们对健康问题越来越重视,环境污染日益严重其中水污染是大家关注的一个难题,为了检测水中的重金属离子设计出了很多的检测方法,其中荧光探针是检测重金属离子的一种简便、高效方法受到了大家的广泛关注,大多数荧光探针的检测机理主要是基于荧光强度的增强和减弱来检测金属离子所以检测结果的准确性容易受到外界环境的影响,因此需要研究出更高效、更准确的检测方法。本论文主要设计了三种基于吩噻嗪类衍生物的缩硫醛荧光探针,该探针的检测机制是吩噻嗪上的醛基与硫醇反应生成缩硫醛基团,在水溶液中缩硫醛基团与Hg~(2+)发生脱保护反应生成相应的醛基而使荧光增强达到检测Hg~(2+)的目的,溶液的颜色也发生明显变化所以裸眼就可以检测到水溶液中Hg~(2+)的存在,因此该探针在水溶液中能够高灵敏度、高选择性的检测Hg~(2+)。(1)以吩噻嗪衍生物为原料与1,2-乙二硫醇反应合成了2-(1,3-二硫戊环)-10-乙基吩噻嗪,用红外光谱、核磁共振氢谱和元素分析等多种分析方法对其结构进行了表征和分析,通过分析紫外可见吸收光谱和荧光发射光谱对其检测Hg~(2+)的能力进行了研究,对其响应时间,pH影响、抗干扰能力、实际检测能力都进行了研究。通过红外光谱和核磁共振氢谱对其检测机制进行了研究。(2)以吩噻嗪衍生物为原料与1,3-丙二硫醇反应合成了2-(1,3-二噻烷)-10-乙基吩噻嗪,用多种方法对其结构进行了表征和分析,通过分析紫外可见吸收光谱和荧光发射光谱对其检测Hg~(2+)的能力进行了研究,对其响应时间,pH影响、抗干扰能力、实际检测能力都进行了研究。(3)以吩噻嗪衍生物为原料与乙硫醇反应合成了2-(二乙硫基)-次甲基-10-乙基吩噻嗪,用多种方法对其结构进行了表征和分析,通过分析紫外可见光谱和荧光发射光谱对其检测Hg~(2+)的能力进行了分析,对其响应时间,pH影响、抗干扰能力、实际检测能力和颜色变化的应用进行了研究。本文的创新之处在于:(1)设计合成了三种基于吩噻嗪衍生物的缩硫醛荧光探针,研究表明三种荧光探针在检测Hg~(2+)具有选择性好、灵敏度高、响应时间短、抗干扰性强、pH范围广,可以作为固态比色指示剂检测Hg~(2+)等优点。(2)几种荧光探针是基于脱保护反应来检测Hg~(2+),荧光强度不容易受到外界环境的影响检测结果更加准确,溶液颜色发生变化可以用裸眼检测到Hg~(2+)的存在,紫外吸收光谱和荧光发射光谱都发生红移检测结果更加准确。
【图文】：

荧光法,荧光探针,氰根离子,结合能力

图 1.1 结合-增强荧光法光法通过荧光探针的识别基团与某种金属离子结合的结合能力的不同是被检测物与金属离子发生竞争来这个方法常常被用于设计和合成检测阴离子的荧光探加入氰根离子后，由于氰根离子与铜的的结合常数比更大，从而铜离子与氰根离子结合使作为荧光团的氟来的化合物结构 4，使其恢复荧光。在加入其它阴离合使其恢复荧光而无法检测，所以利用该特征可将此子。3 4

荧光法,氰根离子

图 1.1 结合-增强荧光法荧光法通过荧光探针的识别基团与某种金属离子结合能物的结合能力的不同是被检测物与金属离子发生竞争来达，这个方法常常被用于设计和合成检测阴离子的荧光探针中加入氰根离子后，由于氰根离子与铜的的结合常数比铜数更大，从而铜离子与氰根离子结合使作为荧光团的氟硼原来的化合物结构 4，使其恢复荧光。在加入其它阴离子络合使其恢复荧光而无法检测，，所以利用该特征可将此探离子。
【学位授予单位】：齐鲁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X832;O657.3

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