论文部分内容阅读
近年来,由于工业废物的排放使得铝离子在自然界中的含量逐年增加,其潜在毒性及危害也受到人们的重视,因此,铝离子的检测成为当下的研究热点。水杨醛席夫碱类分子中具有p-π-π共轭体系,同时其分子中的-C=N-、-OH等结构单元,易与金属离子络合并产生荧光效应,因此,可以作为荧光探针用于金属离子检测。本论文主要设计并合成3种“turn-on”型双水杨醛席夫碱荧光探针,研究结果表明,这类荧光探针可用于铝离子的快速、高效、专一性检测。本论文主要研究工作如下:1.由4,4’-联苯二酚出发,经Duff反应制备5,5’-联水杨醛(2-2),分子2-2与6-氨基间甲酚缩合后,以72.3%的收率得到联水杨醛席夫碱荧光探针(2-3)。该探针在甲醇溶液中可实现对铝离子的选择性识别,Ca2+、Hg2+等多种金属离子几乎没有干扰。进一步研究表明,铝离子浓度在25-55μM范围内,荧光强度与浓度呈良好线性相关,检出限为5.4×10-9mol/L,可实现铝离子的痕量检测。质谱数据分析表明,探针分子与Al3+的络合比例为2:1。迷你鹦鹉鱼的喂养实验表明,该探针具有一定的生物相容性,在生物检测领域具有潜在的应用前景。2.4,4’-二羟基二苯甲烷与六次甲基四胺酸性条件下经甲酰化反应得到双水杨醛(3-2),分子3-2再与3-氯-2-肼基吡啶缩合反应,以77.4%的收率得到双水杨醛席夫碱荧光探针(3-3)。该探针在DMF溶液中可以与Al3+发生络合并产生强烈的荧光效应。铝离子浓度在50-300μM范围内,荧光强度与铝离子浓度呈现出良好的线性关系,检出限为9.4×10-7mol/L,说明该探针对铝离子的识别具有较高的灵敏性,可实现对铝离子的痕量检测。通过对质谱数据分析,推测探针与Al3+的络合比例为2:1。用该荧光探针制备出了快速检测试纸,实验结果表明,该试纸具有方便、快捷、可操作性强的特点,说明了该探针具有较好的应用价值。3.双酚A经甲酰化反应制备双水杨醛(4-2),分子4-2再与2-吡啶甲酰肼发生缩合,以68.4%的收率得到双水杨醛席夫碱荧光探针(4-3)。该探针在DMF溶液中可实现对铝离子的选择性识别,但Cu2+、Fe2+等金属离子对探针识别铝离子有一定的干扰作用。铝离子浓度在50-500μM范围内,荧光强度与铝离子浓度呈现出良好的线性关系,检出限为6.2×10-8mol/L,达到了痕量检测标准。质谱数据表明,探针与与Al3+的络合比例为2:1。同时将荧光探针制作成快速检测Al3+试纸,实验结果表明该试纸显现出良好的Al3+识别效果。本文中所有中间体及产物经过核磁、红外、高分辨质谱等技术手段进行结构表征。