光譜法研究苯硼酸衍生物測定Pb2+.pdf

1、鉛是對環(huán)境及人體產(chǎn)生危害的重金屬元素之一,進(jìn)入機(jī)體后對人體的各個系統(tǒng)都會產(chǎn)生嚴(yán)重傷害。因此,設(shè)計和合成簡單方便、選擇性高和水溶性好的化合物用于鉛離子的識別和檢測是一項緊迫的任務(wù)。由于苯硼酸及其衍生物具有比較穩(wěn)定,不容易失去活性,而且相對于酶比較便宜等優(yōu)點(diǎn),本文以甲酰基苯硼酸作為一固定反應(yīng)物,利用西弗堿反應(yīng)引入含有鉛離子結(jié)合位點(diǎn)的熒光團(tuán)作為發(fā)光母體,設(shè)計合成了兩類苯硼酸衍生物,并采用紫外-可見分光光度法和熒光分析法對這兩類苯硼酸衍生物及本

2、實驗室已經(jīng)合成的苯硼酸衍生物與Pb2+的識別作用進(jìn)行了探究。本文主要分四個章節(jié)進(jìn)行闡述。
　　 第一章,以有機(jī)硼酸類受體的識別對象為主線,按照識別客體的不同進(jìn)行分類,主要評述近年來硼酸類受體作為各種傳感器的研究進(jìn)展,也對一些相關(guān)鉛離子的傳感器進(jìn)行了簡單介紹。
　　 第二章,合成了2’-,3’-,和4’-硼酸基苯甲醛-7-(8-羥基-5-磺酸基)喹啉腙衍生物(1-3),研究了硼酸基團(tuán)取代位置對主體分子識別金屬離子客體性能的

3、影響,比較了不同主體分子與Pb2+結(jié)合能力的差異。研究結(jié)果表明:在pH為7.0的KH2PO4-NaOH緩沖溶液中,腙衍生物(1-3)均對pb2+具有選擇性識別作用,主客體分子間形成1:1型發(fā)光配合物。其中鄰位取代的2’-硼酸基苯甲醛-7-(8-羥基-5-磺酸基)喹啉腙(1)與Pb2+的結(jié)合能力較2和3強(qiáng),配合物1-pb2+最大發(fā)射波長為477 nm,穩(wěn)定常數(shù)為1.1×103L·mol-1。其它金屬離子如Cu2+,Mn2+,Mg2+,Fe

4、2+,Ca2+,Co2+,Ni2+,Hg2+,Cd2+,Ag+等離子對主體分子熒光光譜影響較小。同時,熒光強(qiáng)度的變化值與pb2+的濃度在3.6×10-7mol·L-1～1.0×10-5mol·L-1范圍內(nèi)呈較好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)R為0.9976(n=16),方法檢出限為2.3×10-7mol·L-1。題示方法用于環(huán)境水樣中Pb2+的測定,回收率為92-108％。
　　 第三章,設(shè)計合成了2-硼酸基苯甲醛-(2’-羥基-4’-磺

5、酸基)萘腙(4),產(chǎn)物經(jīng)1H NMR鑒定,且水溶性較好。整個識別體系無需任何有機(jī)介質(zhì)。在pH6.0KH2PO4-NaOH緩沖液中表現(xiàn)出對Pb2+的選擇性結(jié)合能力,形成1:1型發(fā)光配合物。配合物4-Pb最大發(fā)射波長為568 nm,穩(wěn)定常數(shù)為4.3×104 L·mol-1。其它金屬離子對主體分子熒光光譜影響較小。同時,熒光強(qiáng)度的變化值與Pb2+的濃度在5.0×10-7mol·L-1～1.0×10-4mol·L-1范圍內(nèi)呈較好的線性關(guān)系。方法

6、檢出限為9.7×10-8mol·L-1。題示方法用于環(huán)境水樣中Pb2+的測定,回收率為111-116%。
　　 第四章,選擇了本實驗室合成的2’-,3’-,和4’-硼酸基苯甲醛-4-二甲氨基苯甲酰腙(5,6,7)作為識別受體,運(yùn)用紫外吸收光譜法在pH7.0 KH2PO4-NaOH緩沖溶液中:分別研究了它們與鉛離子的作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)2’-硼酸基苯甲醛-4-二甲氨基苯甲酰腙與Pb2+發(fā)生了結(jié)合并對其有較好的選擇性。配合物5-Pb2+的