二茂铁基阳离子探针分子的合成与应用

发布时间：2017-10-11 21:14

  本文关键词：二茂铁基阳离子探针分子的合成与应用

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【摘要】：以二茂铁为起始底物,经酰化、卤仿、酯化、亲核加成等反应将二茂铁与含N和O等杂原子的芳香结构相连接,合成了4种新型探针分子,用质谱和核磁共振检测产物的分子量和分子结构,检测结果与目标化合物完全一致。这4种探针分子以二茂铁为信息报告基团,以含有N和O等杂原子的芳香结构为结合基团,既具有电化学活性又有光学活性,可通过光、电两种渠道实现对金属阳离子的识别检测。本文通过紫外吸收、荧光发射和循环伏安法对4种探针分子识别阳离子的性能进行了研究,结果如下：探针A可在Hg~(2+)、Cu~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)、Fe3+、Ni~(2+)、Cd~(2+)中高选择性的识别Ni~(2+), Ni~(2+)可使A的最大紫外吸收峰发生Δλ=13nm的蓝移,可使A的循环伏安曲线中的氧化电位向正极发生AEpa=53mV的移动；探针分子B可对Cu~(2+)进行选择性的识别,Cu~(2+)的加入可使探针B的紫外吸收峰的位置向长波方向移动44nm,同时可使B循环伏安曲线的氧化电位增大,AEpa=33mV;探针分子C对Hg~(2+)、Cu~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)、Fe3+、Ni~(2+)、Cd~(2+)没有明显的识别响应,待测离子的加入并未引起C紫外吸收光谱、荧光发射光谱的变化,这是由探针C分子结构方面的缺陷导致的；探针分子D可对Cu~(2+)和Ni~(2+)产生识别响应,Cu~(2+)和Ni~(2+)可分别使探针D的紫外吸收峰发生11nm和21nm的红移,可分别使D的荧光发射强度增强0.46和0.33倍。Cu~(2+)加入后探针D循环伏安曲线的氧化峰电位增加了43mV,Ni~(2+)加入后探针D循环伏安曲线的氧化峰电位增加了193mV。
【关键词】：二茂铁 探针分子 识别 金属离子
【学位授予单位】：上海应用技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O627.81;O657
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 前言9-19
• 1.1 研究现状9-16
• 1.2 设计思路及研究内容16-19
• 1.2.1 设计思路16-17
• 1.2.2 研究方法17
• 1.2.3 研究意义17-19
• 第二章 探针分子的合成及表征19-26
• 2.1 引言19
• 2.2 试剂与仪器19-21
• 2.3 A的合成及表征21-23
• 2.4 B的合成及表征23-24
• 2.5 C的合成及表征24-25
• 2.6 D的合成及表征25-26
• 第三章 探针分子的离子识别性能测试26-50
• 3.1 引言26-27
• 3.2 仪器与试剂27-28
• 3.3 探针分子A的离子识别性能测试28-33
• 3.3.1 阳离子对探针分子A紫外吸收的影响28-29
• 3.3.2 阳离子对探针分子A荧光发射的影响29-30
• 3.3.3 循环伏安法测试探针分子A的离子识别性能30-31
• 3.3.4 探针分子A对Ni~(2+)最低识别浓度的测试31-32
• 3.3.5 Job法测定A与Ni~(2+)形成配合物的化学计量比32-33
• 3.4 探针分子B的离子识别性能测试33-39
• 3.4.1 阳离子对探针分子B紫外吸收的影响33-35
• 3.4.2 阳离子对探针分子B荧光发射的影响35-37
• 3.4.3 循环伏安法测试探针分子B的离子识别性能37-38
• 3.4.4 探针分子B对Cu~(2+)最低识别浓度的测定38
• 3.4.5 Job法测定B与Cu~(2+)形成配合物的化学计量比38-39
• 3.5 探针分子C的离子识别性能测试39-42
• 3.5.1 阳离子对探针分子C紫外吸收的影响39-40
• 3.5.2 阳离子对探针分子C荧光发射的影响40-42
• 3.6 探针分子D的离子识别性能测试42-50
• 3.6.1 阳离子对探针分子D紫外吸收的影响42-43
• 3.6.2 阳离子对探针分子D荧光发射的影响43-45
• 3.6.3 循环伏安法测定探针分子D的离子识别性能45-46
• 3.6.4 探针分子D对Cu~(2+)和Ni~(2+)最低识别浓度的测定46-48
• 3.6.5 Job法测定D与金属离子形成配合物时化学计量比48-50
• 结论50-52
• 展望52-53
• 参考文献53-56
• 致谢56-57
• 附录1 攻读学位期间所开展的科研项目和发表的学术论文57
• 附录2 目标化合物及中间产物的核磁图谱57-61
• 附录3 目标化合物的质谱61-62

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本文编号：1014768