卤代芳烃化学发光的结构效应、分子机制及其应用

卤代芳烃是一类在环境中广泛存在的化合物,因其可能导致人体及生态系统的潜在环境风险而被公众日益关注。最近,高级氧化过程作为一种环境绿色友好的技术被用于处理和降解这类难降解持久性有机污染物。我们先前意外发现,卤代醌的典型代表物四氯苯醌与过氧化氢反应不仅会生成·OH,还会产生专一依赖于·OH的两次化学发光。进一步研究发现,对产生·OH的高级氧化体系而言,不仅四氯苯醌的前体五氯酚和其他卤代酚能产生化学发光,其余所有经测试的卤代芳烃也能产生化学发光。在此基础上,对19种氯酚同系物产生化学发光的结构-效应关系进行了系统研究,结果发现:氯原子取代数目越多化学发光越强。有趣的是,氯酚的化学发光还与生成的氯代醌中间体以及半醌自由基呈良好相关性。基于上述结果,我们认为反应生成了某种醌中间体以及激发态多羰基产物,正是它们导致了化学发光。进而开发出一种快速灵敏的化学发光分析手段,不仅可检测和定量痕量的卤代芳烃,还可为预测其毒性以及实时监测降解动力学提供有用信息。