文档介绍：安徽大学
硕士学位论文
新型席夫碱类光化学传感分子设计合成与离子识别研究
姓名:陶文波
申请学位级别:硕士
专业:分析化学
指导教师:毕建洪;胡乃梁
2010-04
摘要
摘要
超分子化学的发展推动了超分子器件在分子识别中的研究与应用。在
Charles Pedersen 发现并发展了冠醚化学后,超分子器件在分子识别领域的研究
应用发展更是一日千里。特别是超分子光化学传感分子能够实现对特定分析底
物的快速检测,且具有高选择性、高灵敏度、简便迅捷等优点。在化学毒物监
测和环境科学中,针对过渡金属离子设计合成高选择性、高灵敏度的光化学传
感分子的工作已成为最为热点的研究领域之一。本论文在概述了大量文献的基
础上提出并设计合成了以亚胺基和噻二唑等为主要识别基团的传感分子,原因
是席夫碱化合物既是离域性较好的连接基团又含有可参与配位的 N 原子,而噻
二唑有两种不同配位能力的杂原子,在特定条件下可以多种可能选择性识别金
属离子。结合多种发色团和辅助识别基团设计合成了 3 种新型光化学传感分子,
并测试了它们对金属离子的选择性识别性质。主要研究内容如下:
(1)以对二甲氨基苯甲醛和氨基硫脲等基本原料通过两步反应合成了具有
典型传感分子特征的化合物DBTT:对二甲氨基苯环部分作为信号报告基团,
1,3,4,-噻二唑部分作为识别基团,中间由离域性较好的亚胺基连接。实验表明,
DBTT在甲醇-2%水的体系下能够选择性识别Cu2+,而且抗干扰性较好。核磁滴定
表明,DBTT中的S原子、巯基和亚胺基部分与Cu2+发生了强烈的相互作用,推
测了其可能的识别机理。最后,我们制备了DBTT对Cu2+的检测试纸,测试表明
该试纸在一定范围内可用于Cu2+的快速检测,而且现象较明显。
(2)以对二甲氨基苯甲醛和 4-(二乙氨基)-2-羟基苯甲醛等为原料,经过多
步反应合成了光化学传感分子DDTP和DPTP。两种传感分子都能在乙醇-2%水
体系中选择性地与Ag+络合而使溶液体系由亮黄色变为鲜红色,从而达到裸眼
比色识别Ag+的目的。合成了相应的模型化合物,结合FT-IR和核磁共振氢谱滴
定的结果进一步推测了可能的络合机理。
(3)以 4-(二乙氨基)-2-羟基苯甲醛和 4-氨基安替比林为原料合成了Cu2+选
择性传感分子DHDP和HDPP,并且合成了相应的模型化合物,结合检索到的单
晶结构从微观上解释了可能的构效关系。根据FT-IR和核磁共振氢谱滴定的结果
进一步推测了可能的络合机理。该传感分子较好的Cu2+识别性能对于其在环境
I
摘要
检测、生物传感及细胞成像等领域的应用有一定意义。
关键词:超分子,席夫碱,传感分子,离子识别
II
摘要
Abstract
The development of supramolecular chemistry intrinsiclly promoted the scientific
research and practical application of supramolecular devices in molecular
recognition. After the discovery and evolution of crown ester by Charles Pedersen,
the exploration of supramolecular devices that used in molecular recognition has a
rapid development. Especially the rapid and on-line detection of guest molecules by
supramolecular optical chemosensors have the advantage of high selectivity, high
sensitivity and expedience. Among the chemical toxicant and environmental
protection technology, design high selectivity and high senstivity optical
chemosensors for transitional metal ion have e a research upsurge. Based on
the review and analysis of large numbers of literatur