本文關(guān)鍵詞：以瓜環(huán)為主體的超分子探針對(duì)金屬離子的識(shí)別作用

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【摘要】：本文是對(duì)瓜環(huán)—有機(jī)小分子—金屬離子三元超分子體系新的功能性開發(fā)。通過合成三類客體分子Guest1,Guest2,Guest3,運(yùn)用紫外吸收光譜、熒光光譜、紅外光譜,核磁波譜以及X-射線衍射等方法,分別研究這三個(gè)客體與Q[7],Q[8],TMeQ[6]之間的主客體相互作用。Guest1是由N,N-二甲基吡啶基仲氨和2-溴甲基苯并咪唑形成的一種新的熒光探針。在研究Guest1與Q[7]主客體相互作用的過程中發(fā)現(xiàn),二者形成了穩(wěn)定常數(shù)為Ka=(2.9±0.7)×10~5 L/mol作用比為1:1的主客體包結(jié)物。進(jìn)一步研究表明,Guest1中苯并咪唑基團(tuán)進(jìn)入Q[7]空腔,而能與金屬離子配位的兩個(gè)吡啶基團(tuán)留在了瓜環(huán)端口,通過熒光光譜觀察到該主客體包結(jié)物可以明顯增強(qiáng)Guest1對(duì)Cd~(2+)和Zn~(2+)的識(shí)別能力,摩爾比法和等摩爾連續(xù)變化法表明包結(jié)物與Cd~(2+)和Zn~(2+)的作用比為1:1,在此基礎(chǔ)上,運(yùn)用量子化學(xué)計(jì)算建立了主客體包結(jié)物及其分別與Cd~(2+)和Zn~(2+)配合物的模型。該超分子探針對(duì)Cd~(2+)和Zn~(2+)的檢出限為10-9mol/L。Guest2是由萘環(huán)單元和甲基紫精單元通過烷氧鏈連接形成的客體分子,運(yùn)用了紫外可見吸收光譜和核磁波譜等手段研究了Guest2與Q[8]之間的主客體相互作用,結(jié)果顯示Q[8]能誘導(dǎo)Guest2中富電子的萘環(huán)單元和缺電子的甲基紫精單元在空腔內(nèi)發(fā)生分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移,使連接這兩個(gè)單元的烷氧鏈發(fā)生彎曲留在瓜環(huán)端口,形成1:1的類似冠醚結(jié)構(gòu)的超分子包結(jié)物,其穩(wěn)定常數(shù)為Ka=(1.1±0.2)×106L/mol。應(yīng)用紫外-可見分光光度法進(jìn)行該主客體包結(jié)物對(duì)金屬離子的篩選,發(fā)現(xiàn)該超分子探針對(duì)Ag~+表現(xiàn)出較好的分子識(shí)別性能。Guest3是由1,10-鄰菲羅啉和4-吡啶甲醛反應(yīng)合成的。利用熒光光譜,核磁波譜和X-射線單晶衍射等方法研究了Guest3與TMeQ[6]之間的主客體作用,結(jié)果表明Guest3與TMeQ[6]之間能形成穩(wěn)定的主客體包結(jié)物,穩(wěn)定常數(shù)為Ka=4.0×10~6 L/mol,摩爾比法和等摩爾連續(xù)變化法顯示主客體的作用比為1:1。對(duì)主客體晶體結(jié)構(gòu)的分析顯示Guest3中的鄰菲羅啉基團(tuán)留在瓜環(huán)端口,可以與金屬離子進(jìn)行配位。該主客體包結(jié)物對(duì)稀土金屬的識(shí)別篩選實(shí)驗(yàn)表明,對(duì)Ce~(3+)和La~(3+)有良好的識(shí)別能力。
【關(guān)鍵詞】：瓜環(huán) 主客體作用 超分子探針 金屬離子識(shí)別
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O641.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 第一章 前言7-24
• 1.1 超分子化學(xué)7
• 1.2 瓜環(huán)的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)7-11
• 1.3 瓜環(huán)在分析法中的應(yīng)用11-22
• 1.3.1 苯并咪唑類化合物與瓜環(huán)作用的研究進(jìn)展14-17
• 1.3.2 Q[8]誘導(dǎo)的分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移的研究進(jìn)展17-20
• 1.3.3 鄰菲羅啉類化合物與瓜環(huán)作用的研究進(jìn)展20-22
• 1.4 論文的立題思想與研究方案22
• 1.5 本文工作22-24
• 第二章 七元瓜環(huán)改進(jìn)識(shí)別鋅離子和鎘離子的熒光探針24-46
• 2.1 實(shí)驗(yàn)部分25-29
• 2.1.1 儀器與試劑25
• 2.1.2 (1H-苯并咪唑2溴甲基)-二(2-吡啶基甲基)叔胺的合成25-27
• 2.1.3 性質(zhì)分析27-29
• 2.2 結(jié)果與討論29-45
• 2.2.1 Guest1及中間產(chǎn)物的圖譜分析29-34
• 2.2.2 Guest1與Q[7]的主客體作用34-39
• 2.2.3 Guest1與Q[7]形成的主客體包結(jié)物對(duì)金屬離子的識(shí)別39-45
• 2.3 本章小結(jié)45-46
• 第三章 八元瓜環(huán)誘導(dǎo)的超分子冠醚對(duì)銀離子的識(shí)別46-67
• 3.1 實(shí)驗(yàn)部分46-51
• 3.1.1 儀器與試劑46-47
• 3.1.2 Guest2的合成47-49
• 3.1.3 性質(zhì)分析實(shí)驗(yàn)方法49-51
• 3.2 結(jié)果與討論51-66
• 3.2.1 Guest2及中間產(chǎn)物的譜圖分析51-57
• 3.2.2 Guest2與Q[8]的主客體作用57-58
• 3.2.3 核磁分析58-60
• 3.2.4 穩(wěn)定常數(shù)的計(jì)算60-61
• 3.2.5 Guest2與Q[8]的主客體包結(jié)物對(duì)金屬離子的識(shí)別作用61-66
• 3.3 本章小結(jié)66-67
• 第四章 對(duì)稱四甲基六元瓜環(huán)誘導(dǎo)客體熒光及其對(duì)稀土離子的識(shí)別67-88
• 4.1 實(shí)驗(yàn)部分67-71
• 4.1.1 儀器與試劑67-68
• 4.1.2 Guest3的合成68-69
• 4.1.3 性質(zhì)分析69-71
• 4.2 結(jié)果與討論71-86
• 4.2.1 Guest3及各中間產(chǎn)物的譜圖分析71-75
• 4.2.2 Guest3與TMeQ[6]的主客體作用75-81
• 4.2.3 Guest3與TMeQ[6]形成的主客體包結(jié)物對(duì)金屬離子的識(shí)別81-86
• 4.3 本章小結(jié)86-88
• 第五章 總結(jié)88-90
• 致謝90-91
• 參考文獻(xiàn)91-96
• 附錄 196-97

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本文編號(hào)：710198