二吡啶胺类荧光探针及配位超分子研究

论文摘要

含有多个二吡啶胺结构单元的配体具有优良的桥联和配位性能,能形成种类繁多,构型新颖的配位聚合物,是金属超分子化学和配位化学领域的研究热点之一。本论文设计、合成了一系列含有多个二吡啶胺结构单元的新型配体,并进行了金属离子识别和配位聚合物构建及固体荧光研究。基于二吡啶胺良好的配位性能,第二章设计、合成了一系列结构新颖的含多个二吡啶胺单元的化合物,这些化合物基本上是通过亲核反应,Goldberg偶联反应和Sonogashira偶联反应合成的,产率较高。在此基础上,第三章发展了识别Cu2+的荧光分子探针1和2。这两个化合物是在2,2’-二吡啶胺上通过碳碳三键引入一个或者两个蒽基团,构成共轭体系。化合物1和2的荧光都很强,在乙醇中,荧光量子产率分别为0.64和0.63。进一步研究表明,它们对Cu2+选择性好,灵敏性高,其检测限分别是3.89×10-7和6.41×10-7M。第四章利用丁二炔连接的含四个二吡啶胺的配体,与Cd（Ⅱ）金属原子配位,通过溶剂热法合成了配位聚合物C1-C3,得到了它们的晶体结构并测试了相关的固体荧光性质。由于丁二炔单元构象的灵活性,配体L有两种不同的构象。配合物C1和C3具有三维网络结构,值得注意的是,配合物C3的三维结构中含有{cd6（SO4）6}∞一维链。配合物C2是二维层状网络结构。配体及其配合物的固体荧光光谱最大发射峰位于420到515mm之间。有望设计类似的体系来进一步调控荧光强度和波长。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 1.1 配位化学
• 1.1.1 配位化学和配位化合物的定义
• 1.1.2 配位化学发展简史
• 1.2 超分子化学
• 1.2.1 超分子化学的定义
• 1.2.2 分子识别
• 1.3 二价铜离子荧光分子探针
• 1.3.1 引言
• 1.3.2 设计荧光分子探针的一般原理
• 1.3.3 二价铜离子荧光分子探针研究进展
• 1.4 固态超分子体系的构筑一晶体工程
• 1.4.1 晶体工程定义
• 1.4.2 晶体工程与超分子体系
• 1.4.3 晶体工程的谋略
• 1.5 本文选题意义及思路
• 第2章 含多个二吡啶胺化合物的合成研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 试剂及测试仪器
• 2.2.2 中间体及目标化合物的合成路线（图2.2-2.6）
• 2.2.3 中间体及目标化合物的制备
• 2.3 结果与讨论
• 2.4 本章小结
• 第3章 基于2,2’DPA与蒽的荧光分子探针识别二价铜离子的研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 试剂及测试仪器
• 3.2.2 中间体及目标化合物的合成路线与制备
• 3.2.3 实验测试方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.4 本章小结
• 第4章 基于多二吡啶胺配体的Cd（Ⅱ）配位超分子的构筑与性能研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验试剂和相关仪器
• 4.2.2 配位聚合物1-3的合成
• 4.2.3 晶体结构的测定
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 配体L及其配合物晶体结构描述
• 4.3.2 配合物发光性质研究
• 4.4 小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢
• 附录