香豆素类荧光探针的合成及金属离子识别性能研究

发布时间：2020-11-11 08:51

　　 重金属离子污染会对自然环境和人类健康产生长期的危害,因此快速、简单及准确检测常见重金属离子的方法成为了研究热点。荧光分析方法用于检测环境中重金属离子具有选择性好、抗干扰性强以及响应迅速等诸多优点而备受关注。本文根据香豆素类荧光探针的设计原理及发展趋势,设计并合成了五种可以检测重金属离子的荧光探针,并对其识别性能进行了研究。设计并合成了具有单双DPA识别单元的香豆素类荧光探针A1和A2。具有单DPA识别单元的探针A1对常见金属离子的选择性较差。在C_2H_5OH/H_2O(8:2,v/v)溶液中,具有双DPA识别单元的探针A2对Fe~(3+)表现出高效专一的识别效果,A2和Fe~(3+)以1:1的比例络合,络合常数为4.44×10~4 M~(-1),具有较强的络合能力,检测限达到2.80×10~-66 M。设计并合成了三种含有巯基乙醇、六氢吡啶二硫代氨基甲酸衍生物和2-噻吩甲基硫醇单元的香豆素类荧光探针B1、B2和B3。探针B1和B2都对Hg~(2+)有一定的选择性,表现为荧光增强。B1在C_2H_5OH/H_2O(3:7,v/v)中,能够专一识别Hg~(2+),与Hg~(2+)以1:1的比例结合,检测限和络合常数分别为1.90×10~-66 M和6.88×10~4 M~(-1)。B2在CH_3CN/H_2O(1:1,v/v)溶液中,可以选择性的识别Ag~+和Hg~(2+),主体荧光增强并伴有红移,B2对Hg~(2+)的检测限为4.09×10~-77 M,络合常数为1.70×10~5 M~(-1)。探针B3在CH_3CN/H_2O(3:7,v/v)溶液中对Fe~(3+)具有高效专一的选择性,其它金属离子及阴离子的存在不会干扰探针对Fe~(3+)的检测。由Job’s曲线得知B3与Fe~(3+)的结合比例是1:1,检测限和络合常数分别为8.30×10~-77 M和3.03×10~4 M~(-1)。
【学位单位】：河北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：O657.3;X832
【部分图文】：

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0051015IX-I0(1-XCG/(CG+CH)图 3-6 在 C2H5OH/H2O (3:7, v/v) 中探针 B1 结合上 Hg2+时的 Job’s 曲线图Fig. 3-6 Job's curve of Hg2+on probe B1 in C2H5OH/H2O (3:7, v/v)了证实推断的结合比的正确性，我们将探针 B1 和 Hg2+放入离心管加少质谱法测定，图 3-7 展示了测定的结果。图 3-7 中 m/z = 723.6 (计算为峰，对应于配合物 [B1+Hg(NO3)2·1/2 H2O +H]+，更深一步印证了探针和比例结合。

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本文编号：2878997