苯并咪唑衍生物對(duì)痕量三價(jià)鉻離子和鉍離子的選擇性識(shí)別.pdf

1、金屬離子對(duì)環(huán)境和生物體都具有重要意義，但當(dāng)金屬離子濃度較高時(shí)，就會(huì)對(duì)環(huán)境和生物體造成嚴(yán)重危害。建立痕量水平上對(duì)金屬離子進(jìn)行分析檢測(cè)的技術(shù)十分必要。紫外可見分光光度法由于具備應(yīng)用廣泛、靈敏度和準(zhǔn)確度高、選擇性好、適用濃度范圍廣、儀器價(jià)格相對(duì)低廉、分析成本低、操作簡(jiǎn)便、快速等優(yōu)勢(shì)，而被廣泛應(yīng)用于金屬離子的檢測(cè)中。
　　苯并咪唑衍生物不僅具有良好的生物活性和藥理活性，還可對(duì)分子和離子進(jìn)行識(shí)別。例如，苯并咪唑環(huán)上的氮原子可與金屬陽(yáng)離子發(fā)生

2、絡(luò)合，形成穩(wěn)定性較好的苯并咪唑金屬配合物。因此，被廣泛應(yīng)用于金屬離子的識(shí)別。
　　本論文設(shè)計(jì)合成了五種苯并咪唑衍生物，發(fā)現(xiàn)它們能夠選擇性地識(shí)別Cr3+或Bi3+離子。研究?jī)?nèi)容包括以下兩個(gè)方面：
　　（1）芐基官能團(tuán)化的苯并咪唑配體對(duì)Cr3+識(shí)別性能的研究
　　合成了兩種新型的芐基官能團(tuán)化的苯并咪唑配體1-芐基-3-吡啶甲基苯并咪唑氯化物（L1）和1-芐基-3-((2-1H-苯并[d]咪唑甲基)-1-甲基)苯并咪唑氯化物

3、（L2）。通過對(duì)分析實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化和篩選，最終確立在C2H5OH/H2O(v:v=1:1)體系中用紫外分光光度法測(cè)定鉻（III）的分析方法。結(jié)果表明Cr3+與配體在207 nm處有最大吸收，在最優(yōu)條件下，Cr3+-L配合物的吸光度與Cr3+濃度在0.05~2.60μg·mL?1范圍內(nèi)符從朗伯比爾定律，檢出限分別為0.026和0.034μg·mL?1，化學(xué)計(jì)量比為1:1，結(jié)合常數(shù)分別為1.45×104和8.36×103 dm3·mol-1

4、。兩配體與三價(jià)鉻之間的絡(luò)合反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且可以自發(fā)進(jìn)行。通過紅外光譜與量子化學(xué)計(jì)算對(duì)配體上Cr3+的結(jié)合位點(diǎn)進(jìn)行了推測(cè)，研究了配體結(jié)構(gòu)對(duì)Cr3+絡(luò)合能力的影響。并將該方法成功應(yīng)用于實(shí)際樣品中Cr3+含量的測(cè)定。
　?。?）苯并咪唑酰腙類配體對(duì)Bi3+識(shí)別性能的研究
　　合成了三種苯并咪唑酰腙類配體(E)-N'-(4-硝基苯亞甲基)-1H-苯并咪唑-2-酰腙（L3）、(E)-N'-(2,4-二氯苯亞甲基)-1H-苯并咪唑-2

5、-酰腙（L4）和(E)-N'-(3-甲基-4-羥基苯亞甲基)-1H-苯并咪唑-2-酰腙（L5）。通過對(duì)分析實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化，最終確立在CH3OH體系中用紫外分光光度法測(cè)定鉍（III）的分析方法。結(jié)果表明配體L3、L4和L5與Bi3+絡(luò)合時(shí)伴有特征吸收峰紅移和吸光度增強(qiáng)的現(xiàn)象。在最佳實(shí)驗(yàn)條件下，Bi3+-L配合物的吸光度與Bi3+濃度在0.21~6.48μg·mL?1范圍內(nèi)符從朗伯比爾定律，最低檢測(cè)限分別為95.51、92.16和55.80

6、 ng·mL?1。通過Job′s plot方法可知 L3、L4和 L5與 Bi3+的化學(xué)計(jì)量比為1:1。通過Benesi-Hildebrand方程式可得結(jié)合常數(shù)分別為1.42×104、1.45×104和1.47×104 dm3·mol-1。三種配體與三價(jià)鉍之間的絡(luò)合反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且自發(fā)進(jìn)行。使用紅外光譜與量子化學(xué)計(jì)算推測(cè)了Bi3+與配體的結(jié)合位點(diǎn)，研究了配體結(jié)構(gòu)對(duì)Bi3+絡(luò)合性能的影響。該方法在應(yīng)用于水樣和胃藥中鉍含量的檢測(cè)中獲得了滿