二茂铁基咪唑并[4,5-b]吡啶类衍生物的设计合成与性能研究

发布时间：2021-11-07 14:30

　　重金属离子对人体及环境危害巨大,在检测重金属方法中,离子探针法作为一种新兴方法被人们广泛关注。2-二茂铁基咪唑并[4,5-b]吡啶可作为离子探针对Hg²⁺离子及Pb²⁺离子有选择性识别。本文以2-二茂铁基咪唑并[4,5-b]吡啶为母体的设计了五种2-二茂铁基咪唑并[4,5-b]吡啶的5位取代基不同的离子探针。通过研究该类探针对金属离子识别性能,初步分析其分子结构对离子识别性能的影响。通过氨醛缩合反应以二茂铁甲醛,2,3-二氨基吡啶类衍生物为原料,以碘化钾和醋酸为催化剂,合成了2-二茂铁基咪唑并[4,5-b]吡啶衍生物3a-3c,产率为46%-58%。再以2-二茂铁基-5-溴咪唑并[4,5-b]吡啶（3b）,3-吡啶硼酸/4-吡啶硼酸为原料,以三（二亚苄基丙酮）二钯和三环己基膦为催化剂,磷酸钾为碱,通过Suzuki交叉偶联反应方法合成了2-二茂铁基-5-（3-吡啶基）咪唑并[4,5-b]吡啶（3d）和2-二茂铁基-5-（4-吡啶基）咪唑并[4,5-b]吡啶（3e）,产率为77%-85%。通过核磁共振谱图及质谱对这些化合物的结构进行了表征。将化合... 

【文章来源】：内蒙古工业大学内蒙古自治区

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

探针1.1对Cr3+离子的识别作用Fig.1-2Recognitionperformanceofprobe1.1towardsCr3+Zhi-MingSu等人在2015年报道了一种二茂铁基席夫碱硼酸酯类的离子探针

内蒙古工业大学硕士学位论文4图1-4探针1.2对F-离子的识别作用Fig.1-4Recognitionperformanceofprobe1.2towardsF-1.2.2二茂铁基罗丹明类离子探针HongYang等人在2007年合成了一种含二茂铁基和罗丹明的离子探针1.3[29]。该探针对Hg2+离子具有很高的选择性识别。其结构中的罗丹明B是一个性能很好的荧光染料，识别过程中一般具有很明显颜色变化及荧光变化。当探针1.3与Hg2+离子配位后，溶液颜色由无色变为紫红色，这种颜色变化使得裸眼检测Hg2+离子成为可能，其在λ=580nm处的荧光强度也有明显的变化，有很高的量子产率。同时该探针也可作为Hg2+离子电化学探针，其氧化还原峰向阴极位移（ΔE1/2=-250mV）。此外，他们通过共聚焦激光扫描显微镜实验证明，可以将探针1.3用作检测活细胞中Hg2+离子的荧光探针，使该探针在生物领域有很大的实用性。图1-5探针1.3的结构Fig.1-5Structureofprobe1.3

绪论5图1-6探针1.3对Hg2+离子的识别作用Fig.1-6Recognitionperformanceofprobe1.3towardsHg2+DayuWu等人在2008年合成了含二茂铁基和罗丹明的离子探针1.4[30]。该探针可通过比色，荧光和电化学分析三通道检测天然水中的Hg2+离子。探针1.4本身没有荧光，当加入Hg2+离子后，在λ=545nm处的荧光强度有明显变化，可增强至0.3。溶液颜色也由无色变为粉红色，具有裸眼检测Hg2+离子的能力。根据滴定实验结果表明该探针可对Hg2+离子定量分析至ppb水平范围。探针1.4对Hg2+离子也具有不错电化学响应，其循环伏安曲线的氧化还原峰向阳极位移（ΔE1/2=50mV）。这个探针可以通过三通道对Hg2+离子进行识别，并且对配合物进行理论计算实验推断出结合模式和结合位点。重要的是该探针能够对天然水测试，并且有非常低的检测线，这为探针的实际应用工作提供优良的基础条件。图1-7探针1.4的结构Fig.1-7Structureofprobe1.4

【参考文献】：
期刊论文
[1]一种二茂铁与联萘酚修饰环三唑的合成及其对Zn2+双信号识别[J]. 王智成,戴博娜,丘继芳,曹迁永,葛金柱.  有机化学. 2015(11)
[2]含席夫碱基二茂铁-蒽二元化合物的合成及其阳离子多信号识别[J]. 赵小芳,曹迁永,卢鑫,杨震宇,唐建成.  化学学报. 2012(07)



本文编号：3482020