一种长链烷氧基苯腙衍生物对氟离子的高选择性识别

设计并合成了一种新型长链烷氧基酰腙衍生物1-(2,4-二硝基苯基)-2-(4-(十四烷氧基)亚苄基)肼R,系统研究了受体R对9种阴离子(F^-、Cl^-、Br^-、I^-、HSO^-₄、NO^-₃、ClO^-₄、H₂PO^-₄、Ac^-)的紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)及裸眼识别性能。 结果表明,该受体在二甲基亚砜(DMSO)体系中对F^-、Ac^-和H₂PO^-₄表现出良好的UV-Vis及裸眼识别能力。 此外,在H₂O/DMSO(体积比1∶9)体系中可对F^-实现单一UV-Vis及裸眼识别,且检出限可达7.02×10^-7 mol/L,同时制备了受体R对阴离子的检测试纸,Job曲线表明受体与阴离子形成1∶1型配合物。 F^-离子的识别机理为“氢键型”响应识别现象。     

亚胺型比色探针的制备及阴离子识别性能研究

合成了两种亚胺型阴离子识别受体:2-[(2-羟基-5-硝基亚苄基)氨基]-4-硝基苯酚(R1)和2-[(蒽-9-亚甲基)氨基]-4-硝基苯酚(R2),其结构经核磁氢谱和红外表征。在紫外光谱实验中,受体R1和R2分别在乙腈和DM SO溶液中可以高选择性识别F^-,AcO^-和H₂PO₄^-,同时观察到明显的颜色改变。实验结果表明,受体R1和R2分别与阴离子形成的络合常数均在1.703×10⁴L/mol之上,并且分别与F-形成1∶1型氢键络合物。通过¹H NMR滴定实验及理论计算阐述了阴离子识别过程机理的可行性。     

2-羟基-1-萘醛缩2-氨基-4-硝基苯酚亚胺的合成及其阴离子识别性能

以2-羟基-1-萘醛和2-氨基-4-硝基苯酚为原料,通过缩合反应合成了阴离子识别受体2-羟基-1-萘醛缩2-氨基-4-硝基苯酚亚胺（R）,其结构经¹H NMR, ¹³C NMR和IR表征。采用UV-Vis和¹H NMR等研究了受体R对阴离子的识别性能。结果表明：受体R在乙腈中对F^-、 H₂PO₄^-和AcO^-表现出良好的UV0Vis识别能力,且对上述阴离子表现出裸眼识别性能。通过核磁滴定、紫外滴定、络合常数及Job曲线等对受体R的识别机理进行了研究。结果表明：受体R与阴离子通过分子间氢键结合形成主客体配合物,对F^-具有更好的结合能力（络合常数为2.503 × 10⁴ L/mol）,与阴离子以比例1/1相互结合。     

几种β-二酮化合物互变异构体的光谱性质研究

合成了5种不同结构的β-二酮化合物,采用电喷雾质谱、紫外光谱、红外光谱和核磁共振法对其结构进行表征,并讨论了它们的酮式-烯醇式互变异构现象.结果表明,β-二酮分子内酮式-烯醇式的互变异构平衡明显受取代基影响,它们的酮式-烯醇式互变异构体含量完全不同.在固态和CDCl3溶液中,其中2种β-二酮化合物(a1,a2)中主要以烯醇形式存在,仅含有少量的酮式结构;而2种α-取代β-二酮(b1,b2)由于烯醇异构体的空间位阻效应,不能以分子内氢键形成烯醇六元环,全部以酮式结构形式存在;另外,由于强吸电子基团-CF3的作用,使得β-二酮(c)全部以烯醇形式存在.     

杯[4]单硫(硒)杂冠-5的合成及其对金属离子的识别性能研究

从简单无机硫、硒化合物直接合成冠醚环上含硫、硒杂原子的杯[4]单硫杂冠-5及杯[4]单硒杂冠-5;化合物的结构经¹HNMR、MS及元素分析确证.并研究了它们对Na⁺,K⁺,NH⁴⁺,Co²⁺,Ni²⁺,Ag⁺及Hg²⁺的两相萃取性能,发现其对Ag⁺、Hg²⁺有较好的识别能力.     

基于香豆素与胍的荧光探针的合成及对Co2+、Fe3+的识别研究(英文)

本论文设计合成了基于1,3-二氨基胍盐酸盐、氨基胍盐酸盐的新型香豆素类荧光探针L1、L2。通过紫外-可见、荧光光谱的变化研究探针L1、L2对金属离子的识别效应。利用Job’s plot曲线确定探针L1与Co²⁺形成了1∶2的配合物,探针L2和Fe³⁺形成了3∶1的配合物,且表现为明显的荧光增强。探针L1对Co²⁺的检出限可达到10^-6mol/L,探针L2对Fe³⁺的检出限可达到10^-7mol/L。两种高灵敏度荧光探针有望应用于生物和环境监测领域。     

有序介质中二苯甲酰甲烷的酮醇互变异构

用紫外光谱研究了三苯甲酰甲烷在β-环糊精及离子型和非离子型胶束介质中的酮醇互变异构性质,β-环糊精的引入或胶束的形成使酮醇异构平衡向烯醇式方向移动.结果表明,用二苯甲酰甲烷的酮醇互变异构性质能够表征有序介质的微环境性质,确定表面活性物质的临界胶束浓度.     

基于有机-无机介孔二氧化硅杂化材料对Cu^2和Co2+的选择性测定

合成了一种有机-无机介孔二氧化硅杂化材料(SBA-15-Tpy),通过透射电镜显微镜、X射线衍射、热重分析和N_2吸附-解吸曲线对其进行表征,并基于该材料建立了在水中对Cu²⁺和Co²⁺的选择性识别。研究表明,SBA-15-Tpy与Cu²⁺和Co²⁺结合后会分别在800 nm和510 nm处产生新的吸收峰,加入其它金属离子后不发生明显的吸收峰值变化。在最优条件下,检测Cu²⁺和Co²⁺的线性范围分别为2.0~200.0μmol/L和10.0~200.0μmol/L,检出限分别为0.48μmol/L和4.28μmol/L。将上述方法用于江水中Cu²⁺和Co²⁺的测定,回收率在96.0%~108.5%之间。     

喹啉酮-香豆素类Hg2+比色荧光探针的合成及应用

设计合成了新型喹啉酮-香豆素类比色荧光探针7-二乙氨基-3-[3-(7-二乙氨基)香豆素基-3-氧代丙烯基]喹啉-2-酮(QCO), 用于检测水溶液中的Hg²⁺. 探针QCO对Hg²⁺表现出高选择性和强抗干扰性. 此外, Hg²⁺引起探针QCO溶液的颜色变化明显, 可裸眼识别. 比色法中, 吸收值比(A₅₀₀/A₃₈₀)与Hg²⁺浓度呈良好的线性关系, 其检出限为2.62×10^-8 mol/L. 荧光法中, 探针QCO对Hg²⁺的检出限为5.42×10^-8 mol/L. 经等摩尔变化( Job’s Plot)法、 质谱及红外光谱验证, 探针QCO与Hg²⁺形成络合比为1∶1(摩尔比)的络合物. 硅胶板实验和加标回收率实验结果表明, 探针QCO可用于检测实际水样中的Hg²⁺.     

基于菲并咪唑的ON⁃OFF⁃ON双比色荧光探针及细胞成像

设计合成了对称型菲并咪唑荧光探针PIP-ph-PIP, 并对其结构进行了表征和确认. 随着探针溶液中水体积分数的增加, 探针的聚集程度逐渐增加, 荧光强度先增强后猝灭. 荧光光谱测试结果表明, 在水相体系中探针PIP-ph-PIP能以ON-OFF-ON的方式分别对Ag⁺和SCN^-, Cu²⁺和PO³₄ ^-进行连续识别, 且连续识别效果可通过裸眼比色观察, 其中对Ag⁺识别具有超低检出限(6.1 nmol/L). 结果表明, 探针PIP-ph-PIP可应用于活体HeLa细胞中Ag⁺和Cu²⁺的定性分析及实际水样中Ag⁺和Cu²⁺的定量检测.     

含蒽双三联吡啶化合物的合成及其对金属离子的荧光识别性能

以蒽,醋酸,溴化氢,1,3,5-三聚甲醛,N,N,N-三甲基-1-十四烷基溴化铵,双(2-吡啶基甲基)胺,三乙胺等为原料,合成了含蒽的双三联吡啶化合物,其结构经¹H NMR、 ¹³C NMR和HR-MS表征。目标产物中含有双三联吡啶结构,可以与金属离子之间具有较强的螯合作用,从而改变原来目标化合物的光学性质,尤其是其荧光性能。实验结果表明：体系中随着Zn²⁺、Ag⁺和Mn²⁺浓度不断增大,含蒽双三联化合物荧光强度不断增强;Cu²⁺、Co²⁺、Hg²⁺、Pb²⁺、Na⁺、Fe³⁺、Ni²⁺均随着浓度的增大,含蒽双三联化合物荧光强度不断减弱。在此基础上,运用荧光光谱法能高灵敏度的检测痕量金属离子。      

N,N-二甲基吡啶苯甲醛缩对二甲氨基苯甲酰腙的合成及对Cu2+的选择性识别

设计合成了可用于识别铜离子的化合物N,N-二甲基吡啶苯甲醛缩对二甲氨基苯甲酰腙(1), 通过¹H NMR, ¹³C NMR和MS等对其结构进行了表征; 采用荧光光谱和吸收光谱法研究了化合物1与金属离子间的相互作用. 结果表明, 化合物1对Cu²⁺ 呈现良好的选择性, Cu²⁺ 的加入使化合物1的荧光强度增强12.5倍, 加入其它金属离子如Fe³⁺, Zn²⁺, Pb²⁺, Hg²⁺, Cd²⁺, Co²⁺, Ni²⁺, Li⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺ 和 Ag⁺, 仅引起化合物1荧光强度的微降. 采用双倒数线性回归拟合法计算可知, 化合物1与Cu²⁺ 形成了1: 1型强发光配合物, 结合常数为2.0×10⁷ L/mol.     

吡啶取代的Lindqvist型多酸的线性和非线性光学性质及阳离子检测功能的理论研究

采用密度泛函理论B3LYP方法计算了吡啶取代的Lindqvist型多酸(POMs)的线性(最大吸收波长, λ_max)和非线性光学(NLO)[超瑞利散射(HRS)的第一超极化率, β_HRS]性质, 探讨了其作为潜在阳离子检测剂的可能性. 金属离子吸附能计算结果表明, 吡啶取代的Lindqvist型多酸配体与金属离子之间均有较强的相互作用, 相互作用强度大小顺序为Ni²⁺>Cu²⁺>Co²⁺>Fe²⁺>Zn²⁺>Mg²⁺>Ca²⁺. 电子光谱和β_HRS计算结果表明, 引入适当的供、 受电子基团对该多酸配体进行修饰可有效调节线性和二阶NLO性质; 同时, 吡啶取代的Lindqvist型多酸对7种金属离子(Cu²⁺, Zn²⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Ni²⁺, Co²⁺, Fe²⁺)表现出了不同的检测行为.     

Preconcentration of cobalt with 8-hydroxyquinoline and gas chromatographic stationary phase Chromosorb 105 and its determination by graphite furnace atomic absorption spectrometry

This paper presents a study of the adsorption characteristics of a commercially available GC stationary phase Chromosorb 105 for Co²⁺, which can be successfully applied to the preconcentration of Co²⁺ in water samples followed by GFAAS determination. After reacting with 8-hydroxyquinoline to form a complex at pH 8.0, Co²⁺ in water can be retained on a minicolumn packed with Chromosorb 105 and eluted with 2.5 ml of a mixture of ethanol and 2 mol l⁻¹ HNO₃ (2+1, v/v). The recoveries of Co²⁺ from 200 ml of tap water, river water and bottled natural mineral water samples are quantitative. Conditions for quantitative and reproducible preconcentration, elution and subsequent GFAAS determination were studied. A highly sensitive, simple method for preconcentration and GFAAS determination of trace amount of cobalt in natural water samples using a Chromosorb 105 packed minicolumn has been proposed. The high retention efficiency (95%) for Co²⁺ provides a sensitivity enhancement of 80 for a 200 ml sample volume with a detection limit of 13.4 ng l⁻¹ (3σ) and a quantification limit of 44.5 ng l⁻¹ (10σ).     

Rhodamine 6G-based Chemosensor for the Visual Detection of Cu2＋ and Fluorescent Detection of Hg2＋ in Water

A novel water soluble chemosensor 1 based on rhodamine 6G spirolactam scaffold has been synthesized and characterized.Upon addition of a wide range of the environmentally and biologically relevant metal ions,chemosensor 1 shows a colorimetric selective Cu2＋ recognition from colorless to pink confirmed by UV-Vis absorption spectral changes,while it also exhibits a fluorometric selective Hg2＋ recognition by fluorescence spectrometry.An absorption enhancement factor over 17-fold with 1-Cu2＋ complex and a fluorescent enhancement factor over 45-fold with 1-Hg2＋ complex were observed.Their recognition mechanisms were assumed to be a 1：1 stoichiometry for 1-Cu2＋ complex and a 1：2 stoichiometry for 1-Hg2＋ complex,respectively,which were proposed to be different ligation leading to the ring-opening of rhodarnine 6G spirolactam.Furthermore,the detection limits for CU2＋ or Hg2＋ were 3.3 × 10-8 or 1.7x 10-7 mol/L,respectively.     

SERS Study of Co-doped TiO2 Nanoparticles

Single-phase Co-doped TiO₂(Co_xTi_1-xO₂) nanoparticles(NPs) synthesized via a simple sol-hydrothermal method were used as surface-enhanced Raman scattering(SERS) substrates. Interestingly, it was found that SERS signals were enhanced greatly compared to those of pure TiO₂ nanoparticles when an amount of Co²⁺ ions were doped into the TiO₂ lattice. Detailed results clearly show that Co element as Co²⁺ was incorporated into the TiO₂ lattice and the defects were created due to the substitution of Co²⁺ ions for the Ti⁴⁺ ions. The Co²⁺ doping increases the defect concentration of Co_xTi_1-xO₂ NPs. An amount of defects is beneficial to the charge-transfer so as to increase the SERS activities. A possible mechanism of charge-transfer from Co_xTi_1-xO₂ NPs to molecules was then briefly discussed.     

荧光素-层状双金属氢氧化物复合体的发光性能及对Fe3+的荧光识别

采用离子交换法合成了FLN/OS-LDH复合体(FLN: 荧光素, OS: 1-辛烷磺酸钠, LDH: 镁铝型层状双金属氢氧化物), 并研究了其光致发光和对Fe³⁺的识别性能. 固态时, FLN不发光, 而FLN/OS-LDH复合体呈黄绿色荧光(发射波长为565 nm), 是荧光素(FLN)的特征发射光. 在甲酰胺(FM)中可将该复合体方便剥离为胶状悬浮液, 其发射波长发生蓝移, 为绿光发射(531 nm). 研究了复合体剥离液对金属离子的荧光识别特性, 发现其对Fe³⁺的选择性识别能力很强, 远优于其它离子(Mg²⁺, Ni²⁺, Co²⁺, Cu²⁺, Zn²⁺, Pb²⁺, Cd²⁺和Hg²⁺). 该复合体与Fe³⁺结合发生荧光猝灭现象, 可将其用作检测Fe³⁺的荧光传感器. Fe³⁺检测限为1.27×10^-7 mol/L, 猝灭常数(K_sv)为3.44×10² L/mol.