基于苯并噻唑的氰離子探針的合成及其識別性質(zhì)研究.pdf

1、本論文主要闡述了氰化物在工業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用、在生活中產(chǎn)生的危害，概括了近年來氰離子探針的研究方向和進展。由于苯并噻唑及其鹽類具有強的吸電子性，與發(fā)光基團連接后形成共軛體系，氰離子可以改變體系的共軛結(jié)構(gòu)導(dǎo)致化合物光譜發(fā)生改變，并且這一類探針具有高選擇性、檢測限低和可設(shè)計性強等優(yōu)點，本論文主要以苯并噻唑為中心基團開發(fā)設(shè)計氰離子探針，圍繞邁克爾加成反應(yīng)和銅離子置換反應(yīng)兩大反應(yīng)類型展開。
　　(1)苯并噻唑酰胺探針化合物1-4（此處圖片省略）

2、
　　(2)苯并噻唑-吲哚類氰離子探針化合物及其對比5-10（此處圖片省略）
　　(3)苯并噻唑-希夫堿類氰離子探針化合物及其對比11-13（此處圖片省略）
　　(4)吡啶鹽類探針化合物及其對比14-18（此處圖片省略）
　　在苯并噻唑酰胺體系中，合成了四個探針化合物(化合物1-4)，對其進行了系統(tǒng)表征，首次得到了四個探針分子的晶體結(jié)構(gòu)。探針化合物1-4對氰離子均有響應(yīng)，其中探針化合物1-3能夠通過邁克爾加成反應(yīng)

3、直接實現(xiàn)對氰離子識別，化合物3顏色由黃色變?yōu)闊o色同時綠色熒光幾乎完全猝滅。4可以通過銅離子置換的方式實現(xiàn)氰離子熒光增強型識別。通過研究發(fā)現(xiàn)探針化合物1-4對氰離子都具有較好的識別選擇性。并且具有非常低的檢出限，其中探針3和4對氰離子表現(xiàn)出了明顯的肉眼可見的顏色變化。
　　在苯并噻唑-吲哚體系中，合成了六個探針化合物(化合物5-10)并對其進行了系統(tǒng)表征。這些探針能夠?qū)崿F(xiàn)自然光下肉眼檢測氰離子，并且具有非常好的選擇性。通過與傳統(tǒng)意義

4、上類似探針的比較，探針5-7的吸收光譜有著截然不同的變化趨勢。經(jīng)過原位核磁分析表明，苯并噻唑鹽的C=N和吡啶鹽的吡啶環(huán)4-位置與氰離子發(fā)生了邁克爾加成反應(yīng)，同時吲哚的NH能夠與氰離子之間形成氫鍵作用。兩種作用形式共同影響氰離子探針的光物理性質(zhì)，導(dǎo)致明顯的顏色和熒光變化。
　　苯并噻唑-希夫堿體系中，合成了化合物11-13，對三者進行了系統(tǒng)表征，以探針12為例進行了X射線單晶解析，詳細(xì)分析了三者的光物理性質(zhì)。其中化合物12和13具有

5、非常高的熒光量子產(chǎn)率。可以借助銅離子置換反應(yīng)實現(xiàn)對氰離子的選擇性識別，是一類熒光增強型探針，并且能夠?qū)崿F(xiàn)多次重復(fù)使用。化合物11能夠直接對氰離子實現(xiàn)高效快速的識別，其識別反應(yīng)能夠在瞬間完成?；衔?1還能夠?qū)︺~離子進行選擇性識別。其對兩種離子的識別過程能夠?qū)崿F(xiàn)肉眼可見，可以制成試紙實現(xiàn)氰離子方便檢測，對實際生產(chǎn)生活中氰離子的識別具有重要的應(yīng)用價值。
　　吡啶鹽體系共合成5種吡啶鹽化合物，其合成路線簡單，易提純。對化合物的結(jié)構(gòu)進行了