谈离子基于香豆素荧光团化学传感器合成及其性质

论文导读：阳离子的选择性实验34-352.3.4化合物2a-3与Fe~(3+)的荧光滴定实验35-362.3.5化合物2a-3与Fe~(3+)的检测极限36-372.3.6化合物2a-3与Fe~(3+)的干扰实验37-382.3.7化合物2a-3与Fe~(3+)的响应时间382.3.8化合物2a-3的pH影响38-392.3.9化合物2a-3与Fe~(3+)的Job曲线39-402.4化合物2a-3的紫外可见(UV-Vis)光潜实验40-412.4
摘要：在超分子化学中,化学传感器越来越引起人们的关注,其中包括化学传感器的合成、光谱机理的推导、以及浅析运用和生物方面传感。因为化学传感器具有合成步骤简单、高选择、高灵敏等优点而倍受关注。近年来,有关化学传感器方面的探讨逐渐成熟,许多高选择、高灵敏的荧光传感器已经报道。本篇论文首先介绍了当今超分子化学传感器的基本概念、探讨近况和进展走势；接着介绍了有关三价铁离子和汞离子的化学传感器的探讨进展,重点综述了含有冠醚类的化学传感器的近况及其进展,但是这些冠醚类的化学传感器或多或少的都有一些缺点,例如：选择性不好、水溶性差、受其它离子干扰性强。为了改善这些不足,我们提出了本论文的设计思想,设计了一系列含有二氮杂-18-冠-6连有香豆素的化学传感器,并通过核磁共振氢谱、碳谱、质谱等浅析测试手段确定了它们的结构。用X射线单晶衍射探讨了化合物2a-3在固相中的结构。通过荧光光谱法、紫外-可见吸收光谱法的探讨表明,化合物2a-3在含水的系统下对三价铁离子有很高的选择性和灵敏性,而其它的金属离子对它几乎没有干扰,并且可以在2s的时间内进行快速响应,这就证明了其具有有很高的灵敏度。更重要的是,该传感器检测极限为0.2μmol,并可以在比较宽的pH范围内进行,所以具有良好的实用性和操作性,为了以后运用到生物红细胞中检测三价铁离子提供了很大的帮助。而化合物3a-3、4a-5可以再DMSO的系统下对汞离子有很高的选择性,我们利用核磁共振探讨了它们与汞离子的作用机理,并确定它们均与汞离子进行1：1络合,并对其络合方式进行了初步推测。关键词：二氮杂-18-冠-6论文香豆素论文三价铁离子论文汞离子论文化学传感器论文
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Abstract7-10
第一章 绪论10-32

1.1 化学传感器的设计原理10-12

1.1 信号单元-结合单元法10-11

1.2 置换法11-12

1.3 化学反应法12

1.2 利用荧光发光基团感应的几种机理12-17

1.2.1 光诱导电子转移(PET)13-14

1.2.2 分子内部电荷转移(ICT)14-15

1.2.3 单体-激基缔合物的形成15

1.2.4 荧光共振能量转移(FRET)15-16

1.2.5 刚性效应原理16-17

1.3 Fe~(3+)化学传感器的探讨进展17-20

1.4 Hg~(2+)化学传感器的探讨进展20-24

1.5 冠醚类传感器的进展24-31

立题思想31-32
第二章 化合物2a-3的合成及其对Fe~(3+)的化学传感32-43

2.1 合成路线32

2.2 合成步骤32-33

7-氨基-4-三氟香豆素的合成(2a-1)32
7-异氰酸酯基-4-三氟香豆素(2a-2)以及目标化合物的合成(2a-3)32-33

2.3 结果与讨论33-40

2.3.1 化合物2a-3的晶体结构33-34

2.3.2 荧光光谱(Fluorescence Spectrum)测试策略34

2.3.3 化合物2a-3对不同阳离子的选择性实验34-35

2.3.4 化合物2a-3与Fe~(3+)的荧光滴定实验35-36

2.3.5 化合物2a-3与Fe~(3+)的检测极限36-37

2.3.6 化合物2a-3与Fe~(3+)的干扰实验37-38

2.3.7 化合物2a-3与Fe~(3+)的响应时间38

2.3.8 化合物2a-3的pH影响38-39

2.3.9 化合物2a-3与Fe~(3+)的Job曲线39-40

2.4 化合物2a-3的紫外可见(UV-Vis)光潜实验40-41

2.4.1 化合物2a-3与各种阳离子的UV-Vis选择性探讨40

2.4.2 化合物2a-3与Fe~(3+)的UV-Vis滴定探讨40-41

2.5 络合物质谱41

2.6 本章小结41-43

第三章 化合物3a-3的合成及其对Hg~(2+)的荧光传感43-48

3.1 合成路线43

3.2 合成步骤43-44

7-氨基-4-三氟香豆素的合成(3a-1)43
7-异硫氰酸酯基-4-三氟香豆素(3a-2)以及目标化合物的合(3a-3)43-44

3.3 结果与讨论44-47

3.1 化合物3a-3对不同阳离子的选择性实验44-45

3.2 化合物3a-3与Hg~(2+)的荧光滴定实验45

3.3 化合物3a-3与Hg~(2+)的Job曲线45-46

3.4 化合物3a-3与Hg~(2+)的~1H NMR滴定探讨46-47

3.4 本章小结47-48

第四章 化合物4a-5的合成及其对Hg~(2+)的荧光传感48-54

4.1 合成路线48

4.2 合成步骤48-50

3-羟基苯论文导读：
基氨基甲酸乙酯的合成(4a-1)48-49
7-乙氧甲酰胺基-4-香豆素的和合成(4a-2)49
7-氨基-4-香豆素的合成(4a-3)49
7-异硫氰酸酯基-4-香豆素(4a-4)及目标化合物的合成(4a-5)49-50

4.3 结果与讨论50-53

4.

3.1 化合物4a-5对不同阳离子的选择性实验50

4.

3.2 化合物4a-5与Hg~(2+)的荧光滴定实验50-51

4.

3.3 化合物4a-5与Hg~(2+)的Job曲线51-52

4.

3.4 化合物4a-5与Hg~(2+)的~1H NMR滴定探讨52-53

4.4 本章小结53-54
结论54-55
参考文献55-58
致谢58-59
硕士期间发表论文59-60
附录60-67