新型磺酸基苯偶氮若丹寧系列衍生物的合成及其分析性能的研究.pdf

1、近年來,催化熒光動力學(xué)分析法因其高靈敏度、高準(zhǔn)確度及高選擇性的特點,在痕量分析和微量分析中發(fā)揮著越來越大的作用.然而,由于熒光分析法的影響因素較為復(fù)雜,使得熒光分析技術(shù)發(fā)展還不能適應(yīng)各方面的需要.而熒光試劑的研究進(jìn)展緩慢也是影響熒光分析法發(fā)展的關(guān)鍵因素.由于熒光試劑的合成理論尚未建立,許多熒光試劑的合成靠經(jīng)驗,研究新型熒光試劑構(gòu)效關(guān)系日趨重要. 若丹寧及其衍生物是一類重要的顯色劑.其具有選擇性好,條件寬等特點,多用于分光光度法中

2、測定多種貴金屬.但這類試劑在熒光光度法中的應(yīng)用卻極少見,最近有文獻(xiàn)報道可用羧基若丹寧熒光法測定銅,于京華等人引入了分析性能優(yōu)良的-AsO<,3>H<,2>.但是研究發(fā)現(xiàn)此類若丹寧衍生物的溶解度較小,為了尋找更有效的熒光試劑,本文引入了有良好絡(luò)合性能的-SO<,3>H,增加了若丹寧衍生物的溶解度,設(shè)計合成了具有強熒光特征的剛性平面結(jié)構(gòu)、大共軛體系的系列尚未見報道新型的含甲基磺酸基苯偶氮若丹寧衍生物. 光度分析試劑的量子化學(xué)研究,國

3、際上也是近二、三十年的事,量子化學(xué)由于計算方法和計算機技術(shù)的進(jìn)步而飛速發(fā)展,目前研究大分子化合物已成為可能,可以獲得傳統(tǒng)試劑研究方法難以得到的有關(guān)試劑的一些重要信息,提高光度分析的研究水平.本文采用Gaussian-98程序和量子化學(xué)限制的Hartree-Fock(RHF)從頭算法,以3-21G*基組,分別對合成的新型磺酸基苯偶氮若丹寧衍生物的構(gòu)型參數(shù)、振動頻率、能量、電荷分布、分子前線軌道(FMO)和相應(yīng)能量進(jìn)行了計算,并根據(jù)計算結(jié)果

4、對系列衍生物熒光性能的變化規(guī)律進(jìn)行了預(yù)測. 無機化合物的熒光分析主要依賴于待測元素與有機試劑所形成的配合物,它們在紫外-可見光照射下發(fā)出各種不同波長的熒光,由熒光增強或減弱來測定元素的含量.本文將合成的新型磺酸基苯偶氮若丹寧衍生物應(yīng)用于催化動力學(xué)熒光法測定痕量銅,從而建立了一系列測定銅的新方法.將實驗結(jié)果與量子化學(xué)的計算結(jié)果進(jìn)行了比較對照,發(fā)現(xiàn)實驗結(jié)果與理論計算結(jié)果較為吻合,并與量子化學(xué)預(yù)測的結(jié)論基本相符,為新型有機熒光試劑的設(shè)

5、計與合成提供一定的理論基礎(chǔ).全文分如下幾部分: 第1章：對新型有機熒光試劑的進(jìn)展作了綜合評述,并對其應(yīng)用前景加以展望; 第2章：合成了一系列含甲基磺酸基苯偶氮若丹寧系列衍生物,并利用紅外和元素分析等手段對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征; 第3章：本文采用Gaussian-98程序和量子化學(xué)限制的Hartree-Fock(RHF)從頭算法,以3-21G<'*>木基組,分別對多種衍生物的構(gòu)型參數(shù)、振動頻率、能量、電荷分布、分子前線軌

6、道(FMO)和相應(yīng)能量進(jìn)行計算,預(yù)測了系列衍生物熒光性能的變化規(guī)律; 第4章：系統(tǒng)研究了不同的活性基團-CH<,3>和-Cl以及在將-CH<,3>引入在分子的不同位置上時對若丹寧衍生物的熒光性能的影響.通過研究新合成的四種若丹寧衍生物催化動力學(xué)熒光法測定銅的最佳條件,建立了系列測定痕量銅的新方法,并應(yīng)用于水樣的測定,獲得了較為滿意的結(jié)果;對量子化學(xué)的計算結(jié)果與實驗結(jié)果進(jìn)行對照,討論了不同活性基團及其取代位置對物質(zhì)熒光分析性能的影