醛基取代共轭聚合物的衍生修饰及性能研究

发布时间：2017-10-16 23:15

  本文关键词：醛基取代共轭聚合物的衍生修饰及性能研究

  更多相关文章： 三苯胺 共轭聚合物 Knoevenagel反应 Hg~(2+) S~(2-) 光学探针

【摘要】：本文通过Suzuki偶联反应成功合成出了醛基取代的芴-三苯胺-四苯乙烯和芴-三苯胺共轭聚合物P1、P3。然后对聚合物进行修饰,将具有特定离子识别作用的基团通过Knoevenagel等反应引入聚合物骨架,并对其光学性质进行了研究。在用小分子进行实验时,我们发现了一种对Hg~(2+)具有特定识别作用的小分子DBPT,进一步研究表明其可以作为Hg~(2+)荧光探针。具体研究内容如下:1.利用Knoevenagel反应将三苯胺和巴比妥酸结合在一起,并对其光学性质进行研究,发现DBPT自身具有聚集态荧光增强效果,在高水体系中表现为荧光强度增加。进而利用巴比妥酸结构中类似于胸腺嘧啶的酰亚胺对Hg~(2+)的特定识别作用,Hg~(2+)诱导小分子聚集导致其荧光增强,成功实现了对Hg~(2+)的检测。结果表明DBPT对Hg~(2+)的检测具有良好的选择性、抗干扰性和灵敏性,其检测限为~3.4×10-6 M。2.对DBPT的研究,证明了巴比妥酸功能团和Hg~(2+)之间存在特异性结合作用。在此基础上,我们合成了巴比妥酸取代的共轭聚合物P2,并进一步研究了其光学性质。结果表明P2中引入的巴比妥酸基团能够与S~(2-)发生特异性的作用,进而使聚合物的光学性质发生比率型变化。进一步分析得知,P2对S~(2-)的检测具有较好的抗干扰性、选择性和较高的灵敏度,其检测限为~1.24×10-7 M。3.继续对聚合物骨架上活性较高的醛基进行了其它修饰。成功的将吡唑啉酮、盐酸羟氨和香豆素酰肼引入到聚合物中,并利用这些功能团对离子的特定识别作用,对其光学性质和离子识别作用进行了进一步的研究。
【关键词】：三苯胺 共轭聚合物 Knoevenagel反应 Hg~(2+) S~(2-) 光学探针
【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.3;O631.3
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-10
• 第一章 前言10-22
• 1.1 荧光检测方法概述10-11
• 1.1.1 荧光产生机理10
• 1.1.2 荧光检测10-11
• 1.2 三苯胺相关性质11-13
• 1.3 Knoevenagel反应13
• 1.4 共轭聚合物13-16
• 1.4.1 共轭聚合物的结构与种类14
• 1.4.2 共轭聚合物荧光检测机理14
• 1.4.3 共轭聚合物类荧光传感器14-16
• 1.5 具有离子识别作用的官能团16-20
• 1.5.1 巴比妥酸官能团16-17
• 1.5.2 吡唑啉酮官能团17-18
• 1.5.3 盐酸羟氨官能团18
• 1.5.4 香豆素酰肼官能团18-19
• 1.5.5 氨基硫脲官能团19-20
• 1.6 本论文的研究目的与研究内容20-22
• 1.6.1 研究目的20-21
• 1.6.2 研究内容21-22
• 第二章 5-(4-二苯基氨基亚苄基)-嘧啶-2,4,6-三酮的合成及其性质研究22-35
• 2.1 实验部分22-23
• 2.1.1 材料与设备22
• 2.1.2 仪器22-23
• 2.1.3 化合物DBPT的合成23
• 2.1.4 化合物DBPT汞离子络合物的合成23
• 2.2 结果与讨论23-34
• 2.2.1 结构分析23-24
• 2.2.2 DBPT的聚集态诱导发光增强效应24-27
• 2.2.3 DBPT对Hg~(2+)的光学响应27-34
• 2.2.3.1 DBPT的离子选择性研究27-28
• 2.2.3.2 DBPT对Hg~(2+)的响应与时间的关系28-29
• 2.2.3.3 DBPT对阴离子的响应29
• 2.2.3.4 DBPT对Hg~(2+)的灵敏性研究29-30
• 2.2.3.5 水干扰排除实验30-31
• 2.2.3.6 DBPT对Hg~(2+)的抗干扰性研究31
• 2.2.3.7 几种典型的含胸腺嘧啶基团荧光探针的比较31-32
• 2.2.3.8 DBPT对Hg~(2+)的检测机理推测32-34
• 2.3 结论34-35
• 第三章 巴比妥酸取代的共轭聚合物合成及其性质研究35-57
• 3.1 实验部分35-38
• 3.1.1 主要试剂35
• 3.1.2 仪器35-36
• 3.1.3 单体和聚合物的合成36-38
• 3.1.3.1 单体的合成36
• 3.1.3.1.1 4-[双-(4-溴苯基)-氨基]-苯甲醛的合成36
• 3.1.3.1.2 其它单体36
• 3.1.3.2 聚合物的合成36-38
• 3.1.3.2.1 合成聚[(9,9-二辛基)-2,7-芴-共4[双-(4-苯基)-氨基]-苯甲醛]-共-[(9,9-二辛基)-2,7-芴-共-1,2-双(4-苯基)-1,2-二苯基乙烯] (P1)36-37
• 3.1.3.2.2 合成聚[(9,9-二辛基)-2,7-芴-共5{4-[双-(4-苯基)-氨基]-亚苄基}-嘧啶-2,4,6-三酮]-共-[(9,9-二辛基)-2,7-芴-共-1,2-双(4-苯基)-1,2-二苯基乙烯] (P2)37
• 3.1.3.2.3 合成聚(9,9-二辛基)-2,7-芴-共4[双-(4-苯基)-氨基]-苯甲醛(P3)37
• 3.1.3.2.4 合成聚[(9,9-二辛基)-2,7-芴-共5{4-[双-(4-苯基)-氨基]-亚苄基}-嘧啶-2,4,6-三酮] (P4)37-38
• 3.2 结果与讨论38-56
• 3.2.1 结构表征39-40
• 3.2.1.1 聚合物的红外谱图分析39
• 3.2.1.2 聚合物核磁共振氢谱分析39-40
• 3.2.2 光学性能40-41
• 3.2.3 P2的聚集诱导发光增强效应41-42
• 3.2.4 P2光学探针性质研究42-51
• 3.2.4.1 混合溶剂体系条件优化42-44
• 3.2.4.2 P2对阴离子的选择性的研究44-45
• 3.2.4.3 P1对S~(2-)的响应情况45
• 3.2.4.4 P2对S~(2-)的灵敏性实验45-46
• 3.2.4.5 P2对S~(2-)的抗干扰性试验46-47
• 3.2.4.6 P2对Hg~(2+)响应情况47-48
• 3.2.4.7 P2对氧化物的响应情况48-51
• 3.2.5 P1光学探针性质研究51-52
• 3.2.5.1 P1聚集诱导发光现象51
• 3.2.5.2 P1对阳离子的响应51-52
• 3.2.5.3 P1对阴离子的响应52
• 3.2.6 P4光学探针性质研究52-54
• 3.2.6.1 P4聚集诱导发光现象52-53
• 3.2.6.2 P4对阳离子的响应53-54
• 3.2.6.3 P4对阴离子的响应54
• 3.2.7 P3光学探针性质研究54-56
• 3.2.7.1 P3聚集诱导发光现象54-55
• 3.2.7.2 P3对阳离子的响应55-56
• 3.2.7.3 P3对阴离子的响应56
• 3.3 结论56-57
• 第四章 对醛基取代的共轭聚合物其它修饰及其性质研究57-65
• 4.1 实验部分57-58
• 4.1.1 主要试剂57
• 4.1.2 仪器57
• 4.1.3 聚合物的合成57-58
• 4.1.3.1 合成聚[(9,9-二辛基)-2,7-芴-共4{4-[双-(4-苯基)-氨基]-亚苄基}5甲基2苯基-2,4-二氢吡唑3酮]-共-[(9,9-二辛基)-2,7-芴-共-1,2-双(4-苯基)-1,2-二苯基乙烯] (P5)57
• 4.1.3.2 合成聚[(9,9-二辛基)-2,7-芴-共 4-[双-(4-苯基)-氨基]-苯甲醛肟]-共-[(9,9-二辛基)-2,7-芴-共-1,2-双(4-苯基)-1,2-二苯基乙烯] (P6)57-58
• 4.1.3.3 合成聚[(9,9-二辛基)-2,7-芴-共2氧代-2H-色烯3羧酸{4-[双-(4-苯基)-氨基]-亚苄基}-酰肼]-共-[(9,9-二辛基)-2,7-芴-共-1,2-双(4-苯基)-1,2-二苯基乙烯] (P7)58
• 4.2 结果与讨论58-64
• 4.2.1 结构分析58-59
• 4.2.2 P5光学探针性质研究59-61
• 4.2.2.1 P5聚集诱导发光现象59-60
• 4.2.2.2 P5对阳离子的响应60
• 4.2.2.3 P5对阴离子的响应60-61
• 4.2.3 P6光学探针性质研究61-62
• 4.2.3.1 P6聚集诱导发光现象61-62
• 4.2.3.2 P6对阳离子的响应62
• 4.2.3.3 P6对阴离子的响应62
• 4.2.4 P7光学探针性质研究62-64
• 4.2.4.1 P7聚集诱导发光现象62-63
• 4.2.4.2 P7对阳离子的响应63-64
• 4.2.4.3 P7对阴离子的响应64
• 4.3 结论64-65
• 结论65-66
• 参考文献66-73
• 攻读硕士学位期间发表、整理论文情况73-74
• 致谢74-75

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