多通道传感器的合成及在炸药与离子检测中的应用

发布时间：2017-05-02 15:06

  本文关键词：多通道传感器的合成及在炸药与离子检测中的应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：荧光化学传感器已经是分析化学研究中一个极度活跃的研究领域,而且对于寻找具有较高选择性的新型有机分子探针,用于检测识别目标物质是一项非常有意义和实用价值的工作。针对现阶段荧光探针在对目标物质的选择性以及灵敏度等方面存在的问题,根据荧光探针的信息传递机制和设计原理,本论文设计并合成了三种基于光诱导电子转移、荧光共振能量转移型荧光探针,分别用于对Ag~+、Hg~(2+)、Al~(3+)以及芳香族硝基炸药的检测。具体内容如下:第一章、对荧光传感器的设计方法与检测识别原理进行了简单的概述,并根据识别原理对这些探针进行了归纳、总结,汇总了当前荧光探针识别炸药分子和金属离子荧光探针的最新进展,并提出了本论文的立题背景和意义。第二章、基于方酰胺光诱导电子转移,荧光共振能量转移的优点,设计并合成了新型银离子及芳香族硝基化合物的荧光探针—3,4-二氨基苯-3-环丁烯-1,2,-二酮化合物(SA),实现了方酰胺探针SA在紫外-可见光吸收光谱通道下对银离子的选择性识别,以及在荧光光谱与紫外可见光吸收光谱两种通道下对芳香族硝基炸药的选择性识别。结果表明,探针与银离子和芳香族硝基炸药作用后,探针溶液发生明显的颜色变化,是一种优异的可以用于裸眼检测的比色探针。此外,还通过竞争试验和Job’Plot曲线对探针的识别机理进行了讨论。第三章、设计合成了简单的新型席夫碱基汞离子荧光探针—蒽碳腙(AC)。在紫外-可见光吸收光谱和荧光光谱通道下,探针AC对汞离子有较好的选择性识别,伴随着紫外吸光度和荧光发射强度的增强。此外,通过荧光竞争试验以及滴定试验对汞离子进行了定量分析检测。第四章、基于席夫碱光诱导电子转移,荧光共振能量转移的优点,设计合成了新型铝离子与汞离子的荧光探针-萘甲醛碳腙(naphthaldehyde carbonohydrazone)。该荧光探针对Al~(3+)及Hg~(2+)都表现出较高的选择性和灵敏度。运用Job’s plot方法进一步探究探针与离子的结合比。与此同时,基于NC的荧光共振能量转移的特点,还可以对TNT等芳香族硝基化合物做定性定量的分析。第五章、对所研究的工作进行总结,以及对接下来要进行的工作方向做初步的展望
【关键词】：荧光化学探针 荧光共振能量转移 席夫碱 汞离子 铝离子 银离子 三硝基甲苯
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.3;TP212
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 绪论11-24
• 1.1 荧光分析技术的发展概述11-12
• 1.2 荧光分子探针的识别机理12-15
• 1.2.1 光诱导电子转移(Photoinduced Electron Transfer: PET）12-13
• 1.2.2 分子内电荷转移(Intramolecula Charge Transfer, ICT)13-14
• 1.2.3 激发态分子内质子转移(Exited-State Intramolecular ProtonTransfer: ESIPT)14
• 1.2.4 荧光共振能量转移（Fluorescence Resonance Energy Transfer, FRET）14-15
• 1.3 有机物荧光与结构的关系15-18
• 1.4 荧光探针的设计原理18-20
• 1.4.1 信号基团-（间隔基）-接受基团：19
• 1.4.2 取代置换法19
• 1.4.3 化学计量器法19-20
• 1.5 荧光探针在金属离子与炸药检测方面的应用及国内外研究进展20-21
• 1.6 立题的背景及意义21-24
• 第二章 方酰胺衍生物基荧光探针的合成及其Ag~+与TNT炸药识别研究24-39
• 2.1 引言24-25
• 2.2 试剂与仪器25-26
• 2.2.1 实验试剂25
• 2.2.2 实验仪器25-26
• 2.3 目标探针的合成与表征26-27
• 2.3.1 方酰胺的合成反应步骤如下26
• 2.3.2 方酰胺核磁谱图26
• 2.3.3 方酰胺质谱图26-27
• 2.4 方酰胺对金属离子的检测27-31
• 2.4.1 方酰胺对金属离子的紫外可见光吸收光谱的测定27-31
• 2.5 方酰胺荧光探针对TNT的检测31-37
• 2.5.1 方酰胺荧光探针对炸药分子的吸收光谱的测定31-33
• 2.5.2 荧光光谱的测定33-37
• 2.6 小结37-39
• 第三章 席夫碱基荧光探针的合成及其Hg~(2+)的识别研究39-47
• 3.1 引言39
• 3.2 试剂与仪器39-40
• 3.2.1 实验试剂39-40
• 3.2.2 实验仪器40
• 3.3 目标探针的合成与表征40-41
• 3.3.1 蒽碳腙（AC）的合成反应步骤如下40
• 3.3.2 蒽碳腙（AC）的结构表征40-41
• 3.4 结果与讨论41-42
• 3.5 AC探针对金属离子的选择性测试42-43
• 3.5.1 AC探针吸收光谱的测定42-43
• 3.6 荧光光谱的测定43-45
• 3.7 探究AC探针的选择性45-46
• 3.8 小结46-47
• 第四章 萘衍生物基荧光探针的合成及其Hg~(2+)、Al~(3+)及TNT炸药的识别研究47-66
• 4.1 引言47-48
• 4.2 试剂与仪器48-49
• 4.2.1 实验试剂48-49
• 4.2.2 实验仪器49
• 4.3 目标探针的合成与表征49-50
• 4.3.1 萘甲醛碳腙（NC）的合成反应步骤如下49
• 4.3.2 萘甲醛碳腙（NC）的结构表征49-50
• 4.4 结果与讨论50-51
• 4.5 萘甲醛碳腙（NC）探针金属离子的选择性测试51-54
• 4.5.1 吸收光谱的测定51-52
• 4.5.2 荧光光谱的测定52-54
• 4.6 探究NC探针对金属离子的选择性54-59
• 4.7 对炸药分子的检测59-64
• 4.7.1 NC荧光探针对TNT的检测59
• 4.7.2 吸收光谱的测定59-61
• 4.7.3 荧光光谱的测定61-64
• 4.8 小结64-66
• 第五章 结论与展望66-68
• 5.1 结论66-67
• 5.2 展望67-68
• 参考文献68-74
• 攻读学位期间发表论文与研究成果清单74-75
• 致谢75

  本文关键词：多通道传感器的合成及在炸药与离子检测中的应用，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：341168