几种阴离子的超分子传感及亚硝酸盐的绿色化分析方法的研究

论文摘要

阴离子广泛存在于生物体内和环境中,在生命科学、环境科学、药物领域和化学过程中起着重要作用,同时阴离子在环境污染方面的效应和对人体健康方面的影响现在也已被人们意识到。因此,研究新的阴离子分析方法具有十分重要的意义。以分子识别为基础的超分子化学己经成为当今研究的热点,它包括对中性分子、阳离子和阴离子的识别,其中阴离子识别较前两者的发展相对缓慢。阴离子能通过静电作用、氢键作用、疏水作用、路易斯酸中心离子配位作用等与主体分子作用,从而引起信号报告基团的光、电化学性质的变化,通过监测受体分子的光化学或电化学信号的变化,以实现对阴离子的识别。在此基础上人们发展了能够识别阴离子的化学传感器,按照化学传感器识别某种特定阴离子后发出信号的不同,可分为荧光传感器、生色传感器、电化学传感器等。随着环境问题的日益严重,绿色化学的研究与应用已受到广泛关注,根据绿色化学原理,发展新的对环境友好的分析方法和技术以取代原有的对环境有污染的分析方法和技术,在分析过程中尽量减少甚至避免有害物质的使用和生成,可以减少或消除分析过程本身对环境的影响。本文首先设计合成了带有生色基团(对硝基苯)的硫氮杂大环化合物,通过光度法研究了Dye对阳离子的识别作用,发现Dye只对汞离子有很好的识别能力,能够与汞离子进行配位,实现了对汞离子高度选择性的识别。再向该配合物中引入不同阴离子时,改变了信号报告基团的微观环境,导致金属配合物对阴离子的电子诱导表现的非常敏感,共轭电子向缺电子的硝基苯基团迁移,光谱特性表现为吸收波长发生红移而发生颜色变化,从而对阴离子有识别作用,并探讨了其作用机理。本工作丰富了阴离子识别研究的内容,为阴离子的超分子传感研究提供了有价值的参考信息。然后根据绿色化学的基本原理,选用对环境更友好的试剂,发展了三个基于新型重氮偶联反应的分光光度法测定蔬菜样品中的亚硝酸根阴离子的新体系,从而建立了简单,快速,灵敏度较高,更加绿色的测定痕量亚硝酸盐的新方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 引言
• 1.2 超分子化学简介
• 1.3 分子识别的原理
• 1.4 阳离子识别
• 1.5 阴离子识别及其意义
• 1.5.1 阴离子识别的现状
• 1.5.2 阴离子的结构特点及其对主体分子设计的影响
• 1.5.3 阴离子识别受体
• 1.6 阴离子化学传感器
• 1.6.1 阴离子荧光传感器
• 1.6.2 生色阴离子传感器
• 1.6.3 电化学阴离子传感器
• 1.7 亚硝酸根阴离子的检测
• 1.8 本论文选题思想
• 参考文献
• 第二章 含硫氮杂大环超分子传感体系的合成及其对离子的识别
• 2.1 前言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 仪器与试剂
• 2.2.2 中间产物和Dye 的合成
• 2.3 DYE 对离子的识别
• 2.3.1 溶液的配制
• 2.3.2 Dye 对阳离子的识别
• 2.3.3 Dye 与汞离子的配合物对阴离子的识别
• 2.4 小结
• 参考文献
• 第三章 分析方法的绿色化研究：新型重氮耦联分光光度法测定亚硝酸根
• 3.1 引言
• 3.2 仪器与试剂
• 3.3 基于对硝基苯胺－丙二酸二乙酯的重氮偶联反应测定亚硝酸根
• 3.3.1 实验原理
• 3.3.2 重氮偶联反应步骤
• 3.3.3 吸收曲线
• 3.3.4 酸度对重氮化反应的影响
• 3.3.5 PNA 和DEM 浓度的影响
• 3.3.6 氢氧化钠用量对偶联反应的影响
• 3.3.7 反应温度与反应时间的影响
• 3.3.8 线性范围、灵敏度与检出限
• 3.3.9 共存离子的影响
• 3.3.10 样品分析
• 3.4 对硝基苯胺-2-甲基乙酰乙酸乙酯偶联反应测定亚硝酸根
• 3.4.1 实验原理
• 3.4.2 实验方法
• 3.4.3 吸收曲线
• 3.4.4 盐酸浓度影响
• 3.4.5 PNA 和EAA 用量的影响
• 3.4.6 反应温度和反应时间的影响
• 3.4.7 线性范围、灵敏度与检出限
• 3.4.8 共存离子的影响
• 3.4.9 样品分析
• 3.5 磺胺－8-羟基喹啉重氮偶联反应测定亚硝酸根
• 3.5.1 实验原理
• 3.5.2 实验方法
• 3.5.3 吸收曲线
• 3.5.4 盐酸浓度对重氮反应的影响
• 3.5.5 氢氧化钠浓度对偶联反应得影响
• 3.5.6 磺胺和8-羟基喹啉用量的影响
• 3.5.7 重氮、偶联反应时间的影响
• 3.5.8 线性范围、灵敏度与检出限
• 3.5.9 共存离子的影响
• 3.5.10 样品分析
• 3.6 小结
• 参考文献
• 作者简历
• 教育背景
• 硕士期间的科研成果
• 致谢