幾種光敏氮雜冠醚的合成及其與金屬離子配位傳感性能的研究.pdf

1、基于主客體作用設(shè)計(jì)、制備各種分子熒光傳感器并研究其應(yīng)用是近年來(lái)冠醚化學(xué)研究的一個(gè)重要方面。冠醚衍生物主體和金屬離子客體通過(guò)特異性相互作用可以形成主客體配合物，從而表現(xiàn)出對(duì)客體分子的高度識(shí)別能力，而當(dāng)冠醚主體化合物的發(fā)光體部分為熒光物種時(shí)，這種主客體的相互作用信息將通過(guò)其發(fā)光體的熒光強(qiáng)度、熒光壽命、熒光光譜形狀或熒光偏振等信號(hào)予以輸出。含有熒光基團(tuán)的氮雜冠醚受體分子結(jié)合底物后，可能會(huì)有明顯的光物理性質(zhì)變化，從而引起其光吸收或發(fā)光特性的改變

2、，因此可通過(guò)光譜測(cè)定對(duì)其作用及傳感性能進(jìn)行檢測(cè)。這些受體充當(dāng)了產(chǎn)生底物選擇性光信號(hào)和識(shí)別過(guò)程光讀出的分子器件。應(yīng)用這些光化學(xué)傳感器，可以很靈敏地分析測(cè)試金屬離子，比如用于環(huán)保方面，或用于研究細(xì)胞信號(hào)之類如生物過(guò)程中的離子變化等。
　　 本論文首先采取Williamson成醚反應(yīng)合成了2，3-苯并-10-氮雜-15-冠-5為母體，進(jìn)一步利用Schotten-Baumann?；磻?yīng)將1-萘氧基、5-氯-8-喹啉氧基及香豆素基團(tuán)由中

3、間連接體橋聯(lián)到母體的氮原子上，合成了具有熒光活性的三種光敏氮雜冠醚化合物，即N-橋聯(lián)-1-萘氧基苯并-10-氮雜-15-冠-5、N-橋聯(lián)-5-氯-8-喹啉氧基苯并-10-氮雜-15-冠-5和N-香豆素-3-甲?；讲?10-氮雜-15-冠-5。采用元素分析和核磁共振氫譜等測(cè)定方法對(duì)其組成和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。
　　 采用紫外可見光譜和熒光光譜法對(duì)三種光敏氮雜冠醚與金屬離子的配位傳感性能進(jìn)行了研究：
　　 1.在乙腈、水混合溶

4、劑(V/V=1/9)中，N-橋聯(lián)1-萘氧基苯并-10-氮雜-15-冠-5與β-環(huán)糊精的包結(jié)物對(duì)Na+、K+和Mg2+離子表現(xiàn)出特殊的紫外和熒光敏感性，而對(duì)Ca2+和四丁基銨大陽(yáng)離子無(wú)明顯的識(shí)別傳感作用。
　　 2.N-橋聯(lián)-5-氯-8-喹啉氧基苯并-10-氮雜-15-冠-5對(duì)過(guò)渡金屬離子有特殊的敏感性，Co2+、Ni2+和Cu2+離子對(duì)其熒光有強(qiáng)烈的猝滅作用，Mn2+有定的猝滅作用，而Cd2+和Hg2+離子反使其熒光強(qiáng)度有所增強(qiáng)

5、。實(shí)驗(yàn)表明，該光敏氮雜冠醚對(duì)堿金屬和堿土金屬離子未發(fā)現(xiàn)有明顯的傳感性，因此，其選擇識(shí)別傳感性能是顯著的。
　　 3.對(duì)于N-香豆素-3-甲?；讲?10-氮雜-15-冠-5與不同金屬離子的識(shí)別傳感性能研究表明，該主體化合物的熒光光譜測(cè)定顯示出對(duì)過(guò)渡金屬離子Mn2+、Cu2+、Cd2+和Hg2+有顯著的傳感作用，Mn2+離子對(duì)其熒光有特別的增強(qiáng)作用，而Cu2+、Cd2+和Hg2+離子對(duì)其熒光有強(qiáng)烈的猝滅作用；Co2+和Ni2+離子