基于铁(Ⅲ)-方酸螯合体系的葡萄糖光谱分析

建立了一种基于Fe~(3+)-方酸螯合体系的葡萄糖可见光谱分析方法。在葡萄糖氧化酶(GOx)的催化作用下,葡萄糖被氧化为葡萄糖酸和H_2O_2,产生的H_2O_2将Fe~(2+)氧化为Fe~(3+),Fe~(3+)与方酸的螯合体系可产生灵敏的显色反应,从而建立了葡萄糖的检测方法。结果表明,所构建的葡萄糖传感器,葡萄糖在0.01~1.0 mmol/L的浓度范围内有很好的线性关系(R=0.9962),检测限为5μmol/L。与市售血糖仪相比,表现出更高的灵敏度,且在8 h内有很好的稳定性。方法可用于胎牛血清样品中葡萄糖的检测。     

Fe(Ⅲ)-邻菲啰啉配合物光还原的研究及其在铁分析中的应用

实验发现,在散射光中Fe(Ⅱ)-phen配合物能发生显著的光还原反应,当向体系中加入EDTA后则可阻止Fe(phen)_3~(2+)的生成,用汞灯液内照射Fe~(3+)-phen及Fe~(3+)-phen-EDTA体系,6分钟内能将100μgFe~(3+)还原成Fe(phen)_3~(2+)。这种光化学还原法已用于水及合成氨触媒的铁价态分析。触媒分析结果与推荐值一致。     

一种对Fe2+和Fe3+识别的显色试剂合成与应用研究

以罗丹明6G、水合肼及邻香兰素为原料设计合成了一种新型光学探针(P1),其结构经~1H-NMR,~(13)C-NMR,MS及元素分析进行表征。通过紫外-可见光谱法研究了探针对金属离子的识别能力。结果表明,探针P1在甲醇/Tris-HCl缓冲(V/V=3∶7,pH 8.34)溶液中无色,随着Fe~(2+)或Fe~(3+)的加入,溶液由无色转变为红色,其最大吸收波长为526 nm。最佳测量条件下,在1×10~(-6)～1×10~(-5) mol·L~(-1)范围内,Fe~(2+)或Fe~(3+)的浓度与吸光度线性关系良好(Fe~(2+),R~2=0.950;Fe~(3+),R~2=0.992)。探针与Fe~(2+)或Fe~(3+)形成1∶1型配合物,络合常数分别为K_(Fe)~(2+)=1.834×10~(5 )M~(-1)、K_(Fe)~(3+)=1.457×10~(5 )M~(-1),识别过程均不可逆。除了高浓度Cu~(2+)对探针识别Fe~(2+)或Fe~(3+)有影响外,其它常见金属离子没有干扰。P1有望发展成为裸眼识别Fe~(2+)和Fe~(3+)的高选择性探针。     

Co2+.nbpy-Ru(bpy)2+3-抗坏血酸体系光照放氢和乙炔还原反应机理的研究

本文进一步研究了Co~(2+)·nbpy-Ru(bpy)_3~(2+)-抗坏血酸的体系光照放氢以及乙炔等底物的还原反应。发现C_2H_2和C_2H_4都是放氢反应的抑制剂,C_2H_2则几乎全抑制了体系的放氢。因此,可以认为乙炔等底物的还原以及放氢是在同一活性中心上发生的。C_3D_3的加氢实验指出,C_2H_3侧配位于Co~I上发生顺位加氢反应。由动力学实验得知,乙烯生成的初速与溶液的pH值的关系呈高斯型;对乙炔分压为一级反应;对Co(bPy)~(2+)浓度为零级反应。初步讨论了光助单电子转移反应以及乙炔加氢的可能机理。     

丝氨酸-BrO_3~--Mn~(2+)-Fe(phen)_3~(2+)-H_2SO_4体系化学振荡反应及催化机理的研究

本文首次报导了丝氨酸-BrO_3~--Mn~(2+)-Fe(phen)_3~(2+)-H_2SO_4体系的化学振荡反应,测定了振荡反应的浓度范围及最佳反应条件;分析了反应产物;研究了反应物浓度、反应温度、Cl~-、自由基抑制剂、CCl_4、丙酮等对振荡反应的影响;讨论了Br~-及Br_2在振荡反应中的作用,并对振荡反应机理作了研究。在此基础上,进一步研究了Br_2在振荡反应中的动力学行为,研究了三种BZ反应中常用作催化剂的金属离子(Ce~(3+)、Mn~(2+)及Fe(phen)_3~(2+))单独存在时的振荡现象。实验发现,当Mn~(2+)存在时,体系可发生三次振荡,而Ce~(3+)或Fe(phen)_3~(2+)存在时,均不能发生振荡。在Mn~(2+)存在时,加入Fe(phen)_3~(2+)可使振荡次数大为增加,此时Fe(phen)_3~(2+)为振荡反应的催化剂。文中对金属离子的催化机理作了系统的研究。     

罗丹明类Schiff碱荧光探针对Fe~(3+)的特异性识别研究

基于罗丹明结构设计合成了一种新型Schiff碱类荧光探针。随着Fe~(3+)的加入,探针溶液表现出明显的荧光增强,该现象表明探针和Fe~(3+)络合能力较强,避免了因Fe~(3+)自身磁性引起的荧光猝灭。探针在识别Fe~(3+)时,表现出很好的选择性,并且识别过程不受其他常见干扰离子的影响。进一步,通过job’s曲线和高斯理论计算对探针的识别机理进行了较深入的探究,得到探针与Fe~(3+)按照1∶1络合的结论,并提出了可能的络合位点和识别过程。     

含偕胺肟螯合基团无纺布的氧化还原反应动力学研究——Ⅰ.对Au~(3+)的还原动力学

本文研究了含偕胺肟基维尼纶无纺布对Au~(3+)的还原反应动力学,证明该材料对Au~(3+)还原反应速度较快,室温下反应约400分钟,对Au~(3+)的还原容量约为1200mg/g。反应温度上升或Au~(3+)起始浓度增加,还原反应速度加快,还原容量增大;溶液酸度增大,反应速度下降,还原容量减小。所用材料尺寸减小或搅拌速度提高,有利于提高反应速度和还原容量。对部分反应动力学曲线进行数学处理,结果表明,当体系中Au~(3+)的含量较低时,Au~(3+)的变化规律符合lnC_(Au~(3+))=lnC_(Au~(3+))-Kt方程。当体系中Au~(3+)含量较高时,反应起始阶段也符合此方程,但当反应程度大到一定值后则逐渐偏离该方程。     

中国科学院上海有机化学研究所1983年研究生入学试题参考答案

一、1. 这在热核反应中获得应用,如6~Li用作氢弹中固体炸药6~LiD的成份,当6~Li受中子轰击就生成_1~3H(氚)。当氚与氘(D)反应时,即发生D+T的热核反应,放出大量能量。 2. 用于铀的生产工艺,即用磷酸三丁酯在硝酸体系中萃取铀,制取铀酰化合物。二、加入锌粉可使Cu~(2+)还原成为金属铜沉淀除去。锌只能将Fe~(3+)还原成Fe~(2+)。若要除去Fe~(3+)或Fe~(2+),则要使之成为氢氧化物后除去。Fe~(3+)开始沉淀时,Fe(OH)_3的pH值为2.7,完全沉淀的pH为3.7。ZnSO_4饱和溶液开始沉淀时,Zn(OH)_2的pH为5.7,完全沉淀的pH为8,所以可以将pH值控制在3～4,使Fe~(3+)生成Fe(OH)_3沉淀。     

含蒽硫杂杯[4]芳烃荧光探针的合成及其对Fe~(3+)的识别

合成含蒽硫杂杯[4]芳烃荧光探针A,通过~1H NMR和~(13)C NMR对其结构进行了表征,考察了探针的光谱性能及其对常见离子的选择性识别,并进行了实际水样的加标回收检测。结果表明,在四氢呋喃/Tris-HCl缓冲溶液(4:1,V:V,pH 7.0)中,该探针可选择性识别Fe~(3+),且受常见金属阳离子和阴离子的干扰较小; Fe~(3+)的浓度在0.05～0.50 mmol/L范围内,荧光探针A的荧光强度与Fe~(3+)的浓度呈现较好的线性关系,相关系数(R~2)为0.99696,检出限(LOD)为0.75μmol/L;荧光探针A的荧光强度受pH的影响很小,在较宽的pH范围内,仍可有效地检测Fe~(3+)。该荧光探针A用于实际样品中Fe~(3+)检测,回收率和相对标准偏差(RSDs)均达到要求,有望用于水环境和生命体系中Fe~(3+)的选择性检测。     

聚邻氨基酚膜的络合与再修饰的研究

本文研究了聚邻氨基酚(POAP)膜的络合与再修饰。POAP膜可分离与交换Fe~(2+)、Co~(2+)、Ni~(2+)等第八族元素。POAP-Fe(CN)_6~(3-)膜有稳定的氧化还原电流峰,电位漂移小,重现性好,适合于制成新型参比电极。再修饰的POAP-四氯苯醌具有良好的pH特性。     

水介质中二甲基姜黄素脂质体对金属离子的荧光识别

通过薄膜分散法制备二甲基姜黄素(ASC-J9)脂质体,其粒径分布均匀且在水中的分散效果好,平均粒径为145. 7 nm,分散系数为0. 361。将ASC-J9脂质体作为水溶性的荧光探针,通过荧光猝灭法可选择性识别Fe~(3+)、Fe~(2+)及Cu~(2+)。经过条件筛选得到最佳荧光测试条件为:ASC-J9脂质体浓度为5. 0×10~(-5)mol/L,平衡时间5 min,测试温度25℃。由Job's曲线和荧光滴定结果判断该探针与Fe~(3+)和Cu~(2+)的络合比均为1∶1,与Fe~~(2+)的络合比为2∶1; Stern-Volmer方程判断该荧光猝灭类型为静态猝灭,结合常数分别为KFe(Ⅲ)=9. 63×10~4L/mol,KFe(Ⅱ)=3. 65×10~5L/mol,KCu(Ⅱ)=2. 32×10~5L/mol;该识别体系检测快速、灵敏度高,对Fe~(3+)、Fe~(2+)、Cu~(2+)的线性范围分别为:5. 0×10~(-7)~3. 0×10~(-5)、5. 0×10~(-7)~1. 75×10~(-5)、5. 0×10~(-7)~2. 5×10~(-5)mol/L,检出限分别为6. 41×10~(-7)、3. 28×10~(-7)、5. 08×10~(-7)mol/L。     

一种罗丹明衍生物的合成及其对三价金属离子(Fe~(3+)、Cr~(3+)和Al~(3+))的识别

三价金属离子(Cr~(3+)、Fe~(3+)和Al~(3+))与人体健康密切相关。目前,检测Cr~(3+)、Fe~(3+)和Al~(3+)需要采用不同的荧光探针,增加了检测成本和检测时间。发展能够同时检测Cr~(3+)、Fe~(3+)和Al~(3+)的高灵敏度和强抗干扰能力的荧光探针具有非常重要的意义。本文以罗丹明B为原料,合成和表征了一种罗丹明类荧光增强型探针(P),并研究了其光谱性质。研究表明,在V(甲醇)∶V(水)=9∶1体系中对三价金属离子Fe~(3+)、Cr~(3+)和Al~(3+)具有较高的选择性,不受其它二价金属离子及一价金属离子的影响,抗干扰能力强。同时,探针P对三价金属离子具有较高的灵敏度,对Cr~(3+)、Al~(3+)和Fe~(3+)的检测限分别为3.0×10~(-4)、2.7×10~(-4)和1.0×10~(-4)mol/L,表明其可用于Cr~(3+)、Al~(3+)和Fe~(3+)的检测。     

用IIMGB褪色光度法测定SO_3~(2-)

本文研究了用碘-碘离子-孔雀绿苯萃取溶液(IIMGB)作试剂光度测定SO_3~(2-)。当有适量KI存在时,用Na_2CO_3-NaHCO_3缓冲溶液控制水相pH为10,IIMGB与SO_3~(2-)反应后褪色,但其最大吸收仍为640nm,有色溶液可稳定2小时,0.8～9.0μg SO_3~(2-)符合比尔定律。大量NaCl,K_2SO_4、KNO_3、NaAc、NaF,少量Sb~(3+)、Cu~(2+)、VO_2~+对测定无影响;Pb~(2+)使结果偏高;HgCl_2、Zn~(2+)、Sn~(2+)使结果偏低。本法已用于测定矿石中微量硫,准确性及重现性均良好。     

浅谈检验Fe~(2+)与Fe~(3+)的误区

空白试验证明,用浓度大于1mol/L的盐酸溶液做Fe~(3+)的提取液,或用过浓盐酸溶液酸化试液,盐酸中的Fe~(3+)都会给检验试液中的Fe~(3+)带来干扰;检验食品中的铁元素时,若铁是以Fe~(2+)形式存在,如果加入硝酸将其氧化为Fe~(3+),硝酸中Fe~(3+)会对检验试液中的Fe~(3+)带来干扰。     

新型Fe~(3+)荧光探针的合成及活细胞成像中的应用

以邻氨基苯硫酚和苄基氯为原料反应得到2-苄硫基苯胺(1),再将2-苄硫基苯胺(1)和罗丹明B进行缩合得到新型罗丹明B衍生物R1,并用IR,HRMS-ESI,~1H NMR以及13C NMR对其结构进行了表征.进一步通过荧光光谱法研究了化合物R1在甲醇水溶液中对常见离子的识别特性.结果表明荧光探针R1能够对Fe~(3+)进行快速,灵敏的识别,并且受其他常见离子干扰较小.探针R1的荧光强度与Fe~(3+)浓度(1×10~(-6)~9×10~(-6) mol/L)呈较好的线性关系,并在PC-12活细胞中实现了Fe~(3+)的荧光成像.     

锰(Ⅱ)-纳米银体系共振散射光谱法检测痕量过氧化氢

利用纳米银(AgNPs)作为共振散射探针,根据反应前后纳米银聚集状态改变所引起的体系的共振散射信号的变化,对H_2O_2进行定量检测。采用硼氢化钠还原法,在柠檬酸三钠保护下将银从硝酸银中还原,合成了平均粒径约为4 nm的银纳米微粒。Mn~(2+)和覆盖在纳米银表面的柠檬酸根负离子络合诱导纳米银聚集,导致体系的共振散射强度增强;当体系中存在H_2O_2时,H_2O_2和Mn~(2+)发生类Fenton反应生成Mn~(3+)和羟基自由基(·OH)。Mn~(3+)和纳米银不能形成稳定的络合物,·OH氧化蚀刻纳米银,两种反应共同导致纳米银的聚集程度减弱,体系的共振散射信号强度相应减弱,据此建立了一种检测痕量H_2O_2的共振散射光谱新方法。在最佳条件下,波长411 nm处,体系的共振散射强度变化值(ΔI)与H_2O_2浓度在7.88×10~(-8)~1.418×10~(-5)mol/L范围内呈线性关系,相关系数为0.996 7,检出限为4.04×10-8mol/L。该方法应用于湖水和雨水中H_2O_2的检测,结果满意。     

基于激发态分子内质子转移(ESIPT)和聚集诱导发光(AIE)活性的菲并咪唑Fe~(3+)荧光探针及细胞成像研究

设计合成具有激发态分子内质子转移(ESIPT)和聚集诱导发光(AIE)特征的酚羟基菲并咪唑Fe~(3+)荧光探针PIP-o-OH,对其结构进行了表征和确认,并通过单晶结构确认了探针PIP-o-OH中的O—H与咪唑N的分子内氢键.紫外和荧光光谱分析表明,探针PIP-o-OH与Fe~(3+)形成络合物后实现Fe~(3+)的选择性识别,并通过质谱和离散傅立叶变换(DFT)计算确定了探针PIP-o-OH与Fe~(3+)的配位方式.探针PIP-o-OH与Fe~(3+)络合前后的荧光变化成功应用于HeLa细胞和实际水样中Fe~(3+)的检测.     

Ce~(4+)/Ce~(3+)氧化还原体系线性极化与交流阻抗研究

用线性极化法和交流阻抗法研究了新型Ce~(4+)/Ce~(3+)-V~(2+)/V~(3+)氧化 还原电池中Ce~(4+)/Ce~(3+)半电池在不同Ce~(4+)浓度下的电化学行为。得出Ce~ (4+)浓度为0.2 mol/L时,其极化电阻最小,似为理论最佳浓度。实际应用需综合 考虑电池的库仓效率和能量效率等因素,还应尽可能选择较高浓度。测得不同浓度 下的阻抗参数表明,在Ce(SO_4)_2体系处于稳态时,不论是慢扫还是使用低的动频 率,Ce~(4+)的反应都为传质控制;而在体系处于暂态时,则不论是快扫还是使用 高扰动频率,都为传荷控制;而当体系介于稳态和暂态之间时,则为传质和传荷的 混合控制。因而可通过提高传质速率和加入电化学催化剂的方法来提高Ce~(4+) /Ce~(3+)体系的反应速率。     

β-环糊精辅助四(对羟基苯基)卟啉与铅(Ⅱ)离子显色反应

利用四(对羟基苯基)卟啉(TOPPH_2)为显色剂,在β-环糊精作用下,研究了TOPPH_2与Pb~(2+)的显色反应。结果显示,在pH 10.0,沸水浴加热15 min,Pb~(2+)与TOPPH_2形成稳定的配合物TOPPPb(Ⅱ),在λ_(max)=436 nm检测吸光度,发现该条件下显色剂吸收峰较宽。当显色液冷却至室温,加入一定量β-环糊精,震荡20 min,调节pH为4.6,发现溶液在426 nm处有较窄的吸收峰,显色反应得到增强,当Pb(NO_3)_2质量浓度范围为0~0.15 mg/L,吸收峰强度与溶液中Pb~(2+)的浓度成正比,符合比尔定律。     

UV/Fe(Ⅲ)-富马酸盐体系降解对硝基苯酚

研究了在紫外光(UV)照射下,Fe(Ⅲ)-富马酸盐体系对p-硝基苯酚(PNP)的光降解反应,考察了溶液pH、Fe(Ⅲ)、富马酸盐和PNP的初始浓度对PNP降解率的影响。结果表明,UV/Fe(Ⅲ)-富马酸盐体系对PNP有光降解作用,相比于只含Fe(Ⅲ)或者富马酸盐体系,同时加入Fe(Ⅲ)与富马酸盐构成的体系在降解PNP方面有协同作用。在pH 3.0~6.0范围内,PNP的降解率随着pH和PNP初始浓度的增大而降低,而随着Fe(Ⅲ)和富马酸盐的初始浓度的增大而增大。氯仿猝灭法证实,该体系在降解PNP反应过程中产生了超氧负离子自由基;采用荧光法和异丙醇猝灭法证实了该体系在反应过程中产生了羟基自由基,同时证实了羟基自由基为PNP光降解反应的主要反应物质。