查爾酮衍生物氰離子探針的合成與性能研究.pdf

1、氰化物擁有可怕的毒性，威脅著人類以及動(dòng)物的生命安全，但是它又廣泛應(yīng)用在很多工業(yè)制品的生產(chǎn)過程中。因此，如何設(shè)計(jì)出能夠靈敏識(shí)別氰離子的探針，成為眾多學(xué)者研究的重點(diǎn)。本論文設(shè)計(jì)合成了查爾酮衍生物和香豆素查爾酮衍生物兩類共16種氰離子熒光探針，系統(tǒng)研究了它們的光物理性質(zhì)和氰離子識(shí)別性質(zhì)。合成的兩類探針化合物分子結(jié)構(gòu)如下圖所示：
　　(1)查爾酮類化合物1-8（此處圖片省略）
　　(2)香豆素查爾酮類化合物9-16：（此處圖片省略）

2、
　　本論文合成的16種化合物中得到了3個(gè)化合物的單晶，分別是化合物1、9和13。系統(tǒng)分析了這三種化合物的晶體結(jié)構(gòu)，通過分析發(fā)現(xiàn)，化合物1和9具有較好的晶體平面性?；衔?3的二面角比較大，平面性不佳。這也是化合物13熒光不好的原因。
　　在查爾酮類化合物體系中，硝基查爾酮化合物1和2的特點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)在水環(huán)境中對(duì)氰離子的識(shí)別，水環(huán)境中(CH3CN-H2O(1:1, v/v))氰離子檢測限分別為0.20μM(1)和0.19μM

3、(2)符合WHO的規(guī)定。二乙胺基香豆素硝基查爾酮化合物3的特點(diǎn)是顏色比較深，在加入CN-前后可以實(shí)現(xiàn)肉眼識(shí)別。鍵合機(jī)理分析表明化合物1，2，4，5和7，化合物與氰離子之間發(fā)生了邁克爾反應(yīng)，氰離子鍵合在碳碳雙鍵上。而含二乙胺基香豆素基團(tuán)的查爾酮化合物3和8，化合物與氰離子之間也發(fā)生了邁克爾反應(yīng)，氰離子鍵合在香豆素4-位上。通過對(duì)比化合物6和7對(duì)氰離子的原位核磁圖發(fā)現(xiàn)吲哚氫基團(tuán)的化合物6與氰離子的響應(yīng)機(jī)理不是邁克爾加成反應(yīng)而是氨基和羥基上的

4、氫與氰離子之間產(chǎn)生反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)氰離子識(shí)別。
　　在香豆素查爾酮類化合物體系中，化合物9-16的特點(diǎn)是，這8個(gè)化合物不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)CN-的識(shí)別，而且還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)Cu2+的識(shí)別。此外這一類化合物的顏色比較深，在加入離子前后，化合物的顏色變化比較明顯，可以實(shí)現(xiàn)肉眼識(shí)別。特別的是吡咯烷化合物13-16是在合成化合物9-16的時(shí)候意外得到的產(chǎn)物，這四個(gè)化合物結(jié)構(gòu)新穎?；衔锱c氰離子之間的作用機(jī)理也是邁克爾反應(yīng)，對(duì)氰離子的識(shí)別位點(diǎn)發(fā)生在了共軛橋