2-羥基萘甲醛希夫堿類主體的合成及其離子識別性能研究.pdf

1、陰陽離子識別是主客體化學(xué)重要的組成部分。每一種離子識別受體的出現(xiàn)，不僅能加快主客體化學(xué)的發(fā)展，還極大地豐富了主客體化學(xué)的內(nèi)容。近年來，通過廣大科學(xué)研究者的努力，離子識別研究工作取得了非常優(yōu)越的成績。但是，隨著科學(xué)研究的更進一步發(fā)展，設(shè)計合成新型的陰，陽離子識別受體依然非常具有挑戰(zhàn)性。萘環(huán)作為熒光基團，其熒光發(fā)射的量子產(chǎn)率很高，因此將其引入到希夫堿化合物中，該類化合物擁有很好的光，電，磁性質(zhì)，長期以來被人們廣泛應(yīng)用于光，電，磁材料的研究中

2、。但是對特定離子或者能夠連續(xù)識別離子并且快速響應(yīng)的傳感器分子卻很少報道。本論文主要研究2-羥基萘甲醛希夫堿類的合成及其陰、陽離子識別性能。
　　本論文研究工作共分三章:
　　第一章:闡述了離子識別的識別機理和最新研究進展，主要包括：(Ⅰ)離子識別的原理;(Ⅱ)離子識別的研究意義;(Ⅲ)基于主客體作用的離子識別研究進展。
　　第二章：設(shè)計合成了一種高選擇性、高靈敏、能夠在緩沖體系中紫外熒光雙通道連續(xù)檢測Cu2+和H2PO

3、4-的帶有萘環(huán)及甲氧基的雙邊希夫堿受體分子。利用紫外熒光光譜以及ESI-M證明，受體分子M經(jīng)過互變異構(gòu)，由酚式互變?yōu)橥?，Cu2+與互變后的C=N上的N原子和C=O以2：1進行配位，從而達到識別的目的。在M的DMSO/H2O(4:1;v:v)緩沖溶液中加入各種陽離子的水溶液（Fe3+，Hg2+，Ag+，Ca2+，Cu2+，Co2+，Ni2+，Cd2+，Pb2+，Zn2+，Cr3+和Mg2+）發(fā)現(xiàn)，只有Cu2+的加入能夠使得M的顏色由棕黃

4、色變?yōu)榈S色并且熒光由黃色變?yōu)闊o色，而其它競爭性陽離子的加入則沒有明顯變化。然后在相同的體系中，我們將各種不同的陰離子F?，Cl?，Br?，I?，AcO?，H2PO4?，HSO4?，ClO4?，CN?和SCN-加入到M-Cu2+的混合溶液中，發(fā)現(xiàn)只有H2PO4-的加入能夠使得M-Cu2+的顏色由淡黃色又變?yōu)樽攸S色并且熒光由無色變?yōu)辄S色，恢復(fù)為主體本身的顏色，又可以達到對H2PO4-的連續(xù)識別，說明主體M可以在DMSO/H2O(4:1;v

5、:v，pH=7.2)的緩沖體系中實現(xiàn)對Cu2+和H2PO4-的紫外、熒光雙通道檢測。通過計算得到M對Cu2+的最低檢測限為1.8×10-7mol?L-1。此外，我們還做了基于M的分子鍵盤實驗，該鍵盤能夠?qū)崿F(xiàn)對Cu2+和H2PO4-的方便、快速、高效的檢測，具有很好的應(yīng)用價值。
　　第三章：設(shè)計合成了一種基于 N-1-萘基乙二胺二鹽酸鹽和2-羥基萘甲醛的希夫堿傳感器分子。該受體分子Wq能夠通過加成反應(yīng)高靈敏專一選擇性地?zé)晒?、比色識別

6、水中的CN-。在Wq的DMSO/H2O（3:7,v:v)的含水體系中，分別加入F-，Cl-，Br-，I-，AcO-，H2PO4-，HSO4-，ClO4-，CN-和SCN-等陰離子溶液后，只有CN-的加入能使主體溶液顏色由橘黃色變?yōu)闊o色，熒光顏色由黃色變?yōu)闊o色。在CN-的識別過程中，Wq對它堿性陰離子（如F?，Cl?，Br?，I?，AcO?，H2PO4?，HSO4?，ClO4?和SCN-）不產(chǎn)生響應(yīng),這些陰離子均不產(chǎn)生干擾，Wq對CN-的