阅读量：

173

作者：

刘军

展开

摘要：

本论文是有关联苯并咪唑类化合物的合成及荧光识别性能的研究.荧光传感器由于兼具便捷,专一和灵敏的优点,并能对化学体系和生命体系中的分析对象进行适时原位检测,近年来备受关注,成为超分子化学领域研究的重要内容.同时,联苯并咪唑类衍生物是一类重要的荧光分子探针材料,它具有良好的生物活性.最重要的是,由于其特殊的结构和良好的反应活性,能发射出Stokes位移大﹑荧光量子产率高的特征荧光.另外,由于它很容易和过渡金属离子形成配合物,导致其荧光性质发生改变,进而可实现连续性识别.因此,此类衍生物在荧光检测领域应用广泛,也引起了极大关注. 针对上述研究热点,本论文设计合成了一系列联苯并咪唑类衍生物受体分子,并对其荧光识别性能进行了研究,论文研究内容主要包括以下几个方面: 第一章 综述了各种杂环化合物及苯并咪唑类衍生物荧光识别性能的研究进展.主要包括:(Ⅰ)荧光化学传感器的定义及设计原理;(Ⅱ)离子识别的研究意义;(Ⅲ)专一性离子识别的研究进展;(Ⅳ)连续性离子识别的研究进展,并在此基础上提出了论文设想. 第二章 本论文利用邻苯二胺和草酸反应合成联苯并咪唑,采用研磨法在低温条件下进行了酰胺化反应,之后在回流过程中完成了关环反应.结果表明,所得目标产物其产率高达96%,由于将苯并咪唑的传统合成方法改为研磨法,从而使得实验方法新颖,操作简便.值得一提的是,整个过程反应时间只需1.5h.通过红外,核磁等技术方法对其结构进行了表征.该传感器结构简单,并且能够实现高灵敏度,高选择性,"裸眼"地从常见阴离子(F-, Cl-, Br-, I-, AcO-, H2PO-4, HSO-4, ClO-4和SCN-)中检测水溶液中的CN-.L1对CN-的最低检测限为1×10-9M,远远低于世界卫生组织(WHO)所规定的1.9×10-6M.因此,该传感器在检测水溶液中CN-含量方面具有良好的应用前景. 第三章 设计合成了一种简单的基于N, N-双乙氧羰乙基联苯并咪唑的阳离子识别受体,并考察了其对Fe3+离子的选择性识别能力.在Fe3+与受体分子配位作用下,导致苯并咪唑平面结构旋转,破坏共轭结构,产生了很明显的"ON-OFF"型荧光信号响应.同时,其它常见的阳离子,比如Hg2+, Ca2+, Cu2+, Co2+, Ni2+, Cd2+, Pb2+,Zn2+, Cr3+, Mg2+,和Fe2+,对Fe3+的识别均没有产生明显的干扰.并且用L2溶液制备了Fe3+检测试纸,结果表明其对含Fe3+的溶液具有很敏感的荧光响应性. 第四章 在联苯并咪唑的基础上,合成了系列含有羧基,氰基等不同取代基的荧光化合物进行连续性识别,同时测定了这些荧光化合物在含水体系中的荧光发射光谱,探讨了不同取代基对其荧光性质的影响.通过系列苯并咪唑类荧光化合物与金属离子的配位,发现配合物对特定阴离子具有良好的选择性.有意义的是,从L3到L5均可实现荧光开关的功能,往复循环次数可达10次以上,具有很好地可逆性.最低检测限为10-9M,从而使探针具有更高的灵敏度,增强了实际应用价值.基于受体分子与阴阳离子作用的性质以及各种离子加入顺序的不同产生的荧光光谱结果,通过设定合适的逻辑阈值,我们构建了逻辑门.同时依据加入阴阳离子顺序不同时产生不同的荧光输出信号,成功构建一个具有逻辑存储功能的分子键盘.

展开

学位级别：

硕士

学位年度：

2014