基于苯并噻唑的氰離子探針的合成及其識(shí)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(jìn)展。由于苯并噻唑及其鹽類具有強(qiáng)的吸電子性，與發(fā)光基團(tuán)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(cè)限低和可設(shè)計(jì)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，本論文主要以苯并噻唑?yàn)橹行幕鶊F(tuán)開發(fā)設(shè)計(jì)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(duì)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(duì)比11-13（此處圖片省略）
　　(4)吡啶鹽類探針化合物及其對(duì)比14-18（此處圖片省略）
　　在苯并噻唑酰胺體系中，合成了四個(gè)探針化合物(化合物1-4)，對(duì)其進(jìn)行了系統(tǒng)表征，首次得到了四個(gè)探針分子的晶體結(jié)構(gòu)。探針化合物1-4對(duì)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(shí)現(xiàn)對(duì)氰離子識(shí)別，化合物3顏色由黃色變?yōu)闊o色同時(shí)綠色熒光幾乎完全猝滅。4可以通過銅離子置換的方式實(shí)現(xiàn)氰離子熒光增強(qiáng)型識(shí)別。通過研究發(fā)現(xiàn)探針化合物1-4對(duì)氰離子都具有較好的識(shí)別選擇性。并且具有非常低的檢出限，其中探針3和4對(duì)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(gè)探針化合物(化合物5-10)并對(duì)其進(jìn)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(cè)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(shì)。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(shí)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(duì)三者進(jìn)行了系統(tǒng)表征，以探針12為例進(jìn)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?？梢越柚~離子置換反應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)氰離子的選擇性識(shí)別，是一類熒光增強(qiáng)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(duì)氰離子實(shí)現(xiàn)高效快速的識(shí)別，其識(shí)別反應(yīng)能夠在瞬間完成?；衔?1還能夠?qū)︺~離子進(jìn)行選擇性識(shí)別。其對(duì)兩種離子的識(shí)別過程能夠?qū)崿F(xiàn)肉眼可見，可以制成試紙實(shí)現(xiàn)氰離子方便檢測(cè)，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)生活中氰離子的識(shí)別具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
　　吡啶鹽體系共合成5種吡啶鹽化合物，其合成路線簡(jiǎn)單，易提純。對(duì)化合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了