均三嗪衍生物的設(shè)計(jì)合成及應(yīng)用于金屬離子識(shí)別研究.pdf

1、現(xiàn)如今，因光化學(xué)傳感器具有較高的靈敏度、選擇性、耗資少、耗時(shí)短等諸多優(yōu)勢(shì)，在檢測(cè)實(shí)際環(huán)境和樣本中的金屬離子和陰離子方面發(fā)揮出了重要作用，并在環(huán)境科學(xué)、化學(xué)、生物、醫(yī)藥科學(xué)、生命科學(xué)等領(lǐng)域展現(xiàn)出了其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文以三甲基均三嗪為起始原料設(shè)計(jì)合成了8種三嗪烯烴衍生物，利用光譜手段分別研究了它們與金屬離子的相互作用、結(jié)合模式、作用機(jī)理，建立了金屬離子的定量分析方法。本論文主要從以下四個(gè)部分進(jìn)行介紹。
　　 第一章為相關(guān)文獻(xiàn)和綜述的

2、概括歸納，主要?dú)w納了近5年來國(guó)內(nèi)外已經(jīng)報(bào)道出的比較優(yōu)秀的熒光和比色探針及其它們的發(fā)展趨勢(shì);同時(shí)還在本章中簡(jiǎn)要概述了三嗪化合物的幾個(gè)主要應(yīng)用領(lǐng)域。
　　 第二章，我們主要合成出了2，4-二甲基-6-[4'-N,N-二甲氨基苯乙烯基]-1，3，5-均三嗪(A1)和2-苯乙烯基-4，6-二甲基-1，3，5均三嗪(A2)這兩種化合物，并對(duì)其進(jìn)行了熔點(diǎn)、NMR、Mass、元素分析等表征。采用紫外吸收光譜法和核磁光譜法研究了金屬離子與化合物

3、間的相互作用模式和機(jī)理。結(jié)果顯示，化合物A1對(duì)Fe3+和Cu2+表現(xiàn)出高選擇性光譜響應(yīng)，其最大吸收波長(zhǎng)由393 nm分別紅移至525 nm和513nm，溶液顏色也由黃色變?yōu)榉奂t色?；衔顰1與Fe3+結(jié)合形成1∶1型的絡(luò)合物，經(jīng)計(jì)算其結(jié)合常數(shù)的大小為K=1.8×104 L mol-1;與Cu2+結(jié)合形成2∶1型的絡(luò)合物，其結(jié)合常數(shù)的大小為K=2.6×1010 Lmol-1。然而化合物A2卻僅對(duì)Fe3+呈現(xiàn)出非常明顯的光譜變化，其紫外光譜

4、的最大吸收波長(zhǎng)由304 nm紅移到了357 nm，而Cu2+的加入未引起光譜明顯變化，A2與Fe3+也形成1∶1配合物，結(jié)合常數(shù)的大小為K=1.0×105 Lmol-1。結(jié)果表明Fe3+可能與化合物A1和A2中三嗪N配位，而Cu2+與兩分子化合物A1甲氨基中的N配位。同時(shí)考察了其它金屬離子如Li+，K+，Mg2+，Ca2+，Co3+，Ni2+，Ag+，Cd2+，Hg2+和zn2+等對(duì)化合物A1和A2吸收光譜的影響，結(jié)果顯示兩者光譜均無(wú)明

5、顯變化。
　　 第三章，合成了2，4-二-（2-噻吩乙烯基）-6-（4'-N，N-二甲氨基苯乙烯基）。1，3，5-均三嗪(A3)及其對(duì)照化合物2，4-二-（2-噻吩乙烯基）-6-苯乙烯基-1，3，5-均三嗪(A4)和2，4-二-(2-呋喃乙烯基)-6-(4'-N，N-二甲氨基苯乙烯基)-1，3，5-均三嗪(A5)及其對(duì)照化合物2，4-二-（2-呋喃乙烯基）-6-苯乙烯基-1，3，5-均三嗪(A6)四種離子探針，并通過熔點(diǎn)、核磁、

6、質(zhì)譜、元素分析等表征手段對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了鑒定。應(yīng)用紫外吸收光譜和1H NMR譜研究了化合物A3、A4、A5和A6對(duì)金屬離子的作用機(jī)理。結(jié)果顯示:化合物A3、A5對(duì)Li+，Na+，K+，Ag+，Mg2+，Ca2+，Zn2+，Ni2+，Cd2+和Co2+等金屬離子無(wú)明顯光譜響應(yīng)，而Cu2+，Hg2+和Fe3+的加入產(chǎn)生顯著的光譜變化，溶液顏色由黃色變?yōu)榧t色，化合物A3、A5與Cu2+、Hg2+和Fe3+均形成1∶1型配合物;Cu2+、Hg2+

7、和Fe3+的加入也會(huì)誘導(dǎo)化合物A4、A6吸收光譜發(fā)生變化，但是顏色變化不顯著。
　　 第四章，合成了2，4-(2-吡啶)-6-(4-N，N-二甲氨基苯乙烯基)-1，3，5-均三嗪(A7)和2，4-二-（2-吡啶乙烯基）-6-（苯乙烯基）-1，3，5-均三嗪(A8)兩種探針，通過熔點(diǎn)、NMR、Mass、元素分析等常用的有效表征手段對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了鑒定。應(yīng)用紫外吸收光譜和1H NMR光譜研究了化合物A7、A8對(duì)金屬離子的作用機(jī)理。結(jié)果