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文檔簡(jiǎn)介
1、氰化物是醫(yī)藥、合成樹脂、殺蟲劑、化肥、農(nóng)藥等的重要原料,同時(shí)還是冶金、鍍金工業(yè)用的一種重要試劑。但氰化物屬于劇毒物質(zhì),對(duì)人的中毒量及致死量極微,除了直接誤服外,其粉塵和蒸汽也能通過消化道或呼吸道進(jìn)入人體,甚至能滲入人和動(dòng)物的皮膚,與體內(nèi)細(xì)胞色素氧化酶中的三價(jià)鐵結(jié)合,從而使人和動(dòng)物的細(xì)胞不能獲取氧,失去了傳遞氧的作用,使機(jī)體缺乏氧,導(dǎo)致中毒甚至造成內(nèi)窒息死亡。因此,研究微量氰根的測(cè)定方法在環(huán)境監(jiān)測(cè)和食品分析中非常重要。長(zhǎng)期以來,人們就其定
2、量方法做出了大量的研究。傳統(tǒng)的氰根離子的識(shí)別主要是通過氰根與探針之間的氫鍵作用,但是存在著選擇性差的缺陷。本文主要是選擇香豆素和蒽作為發(fā)光基團(tuán),1,3-茚滿二酮和苯并[b]噻吩-3(2H)-酮1,1-二氧化物作為受體,設(shè)計(jì)合成了一系列的熒光化學(xué)傳感器,用于識(shí)別氰根離子。
另一方面,硫醇在結(jié)構(gòu)上含有強(qiáng)親核性的巰基,在性質(zhì)上和氰離子一樣,也能和α,β-不飽和雙鍵發(fā)生1,4-加成反應(yīng),實(shí)現(xiàn)對(duì)硫醇的專一識(shí)別。生物硫醇如半胱氨酸(Cys
3、)、同型半胱氨酸(Hcy)和谷胱甘肽(GSH)在維持細(xì)胞新陳代謝和氧化還原平衡等眾多生理過程中扮演著重要的角色。細(xì)胞內(nèi)硫醇水平的改變與很多疾病密切相關(guān),如牛皮癬、癌癥和艾滋病。體內(nèi)缺乏半胱氨酸(Cys)會(huì)導(dǎo)致很多病癥,如兒童生長(zhǎng)緩慢,皮膚損傷,頭發(fā)掉色,肝臟水腫。血液中高濃度的同型半胱氨酸(Hcy)是冠心病和腦梗塞的獨(dú)立致病因素。谷胱甘肽(GSH)是細(xì)胞內(nèi)最富裕的非蛋白質(zhì)硫醇,在維持細(xì)胞的氧化還原動(dòng)態(tài)平衡中起著重要作用,而且谷胱甘肽的水
4、平還與許多疾病和癌癥有著直接的聯(lián)系。因此,定量檢測(cè)生物體系中硫醇的濃度在生物化學(xué)和臨床化學(xué)中具有重要意義。該部分主要是選擇香豆素作為發(fā)光基團(tuán),苯并[b]噻吩-3(2H)-酮1,1-二氧化物作為受體,設(shè)計(jì)合成了一種的比色化學(xué)傳感器,用于識(shí)別硫醇。
本論文主要的內(nèi)容如下所述:
第一章,重點(diǎn)介紹了化學(xué)傳感器的原理,并對(duì)于氰根離子和硫醇的檢測(cè)進(jìn)展進(jìn)行了綜述,最后提出了本文的主要研究?jī)?nèi)容。
第二章,以香豆素為發(fā)光基團(tuán)
5、,1,3-茚滿二酮為受體,合成了一種香豆素-1,3-茚滿二酮的加合物(2-1)?;衔?-1能夠在乙腈中,氰離子和化合物2-1發(fā)生邁克加成反應(yīng),熒光光譜上表現(xiàn)為一種比率熒光變化,同時(shí)顯示了快速響應(yīng)性和高選擇性?;衔?-1分子內(nèi)存在著強(qiáng)的分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移效應(yīng)(ICT),當(dāng)氰根離子加成以后,分子內(nèi)的共軛體系遭到破壞,ICT終止,紫外-可見光譜和熒光光譜上都有明顯的比率變化。同時(shí)溶液顏色由粉紅色變成無色。主客體之間是通過1∶1的化學(xué)計(jì)量比進(jìn)行
6、反應(yīng)的,加成產(chǎn)物通過核磁滴定和高分辨質(zhì)譜得以證實(shí)。此外,研究了分子結(jié)構(gòu)中含有吸電子的硝基基團(tuán)(2-2)的影響。
第三章,以香豆素為發(fā)光基團(tuán),苯并[b]噻吩-3(2H)-酮1,1-二氧化物為受體,合成了一種香豆素-苯并[b]噻吩-3(2H)-酮1,1-二氧化物(3-1)?;衔?-1能夠在乙腈中,氰根離子和化合物3-1發(fā)生邁克加成反應(yīng),熒光光譜上表現(xiàn)為一種比率熒光變化,同時(shí)顯示了快速響應(yīng)性和高選擇性?;衔?-1分子內(nèi)存在著強(qiáng)的
7、ICT效應(yīng),當(dāng)氰根離子加成以后,分子內(nèi)的共軛體系遭到破壞,ICT終止,紫外-可見光譜和熒光光譜上都有明顯的比率變化。同時(shí)溶液顏色由粉紅色變成無色。主客體之間是通過1∶1的化學(xué)計(jì)量比進(jìn)行反應(yīng)的,加成產(chǎn)物通過核磁滴定和高分辨質(zhì)譜得以證實(shí)。
第四章,以蒽為發(fā)光基團(tuán),1,3-茚滿二酮為受體,合成了一種香豆素-1,3-茚滿二酮(4-1)?;衔?-1能夠在乙腈中,氰根離子和化合物4-1發(fā)生邁克加成反應(yīng),熒光光譜上表現(xiàn)為一種雙發(fā)射增強(qiáng)型變
8、化,同時(shí)顯示了快速響應(yīng)性和高選擇性?;衔?-1整個(gè)分子處于一個(gè)共軛體系,當(dāng)氰根離子加成以后,分子內(nèi)的共軛體系遭到破壞,但分子結(jié)構(gòu)變得更加柔性,分子更容易發(fā)生折疊,光照下,分子內(nèi)部形成激基復(fù)合物(Exciplex),分子內(nèi)的光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移(PET)終止,熒光光譜上都有明顯的變化。同時(shí)溶液顏色由黃色變成無色。主客體之間是通過1∶1的化學(xué)計(jì)量比進(jìn)行反應(yīng)的,加成產(chǎn)物通過核磁滴定和高分辨質(zhì)譜得以證實(shí)。
第五章,化合物2-1,3-1能夠
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