论文部分内容阅读
环境污染问题,尤其是有毒重金属污染是目前亟待解决的难题。作为第三代超分子的杯芳烃具有富电子结构和多个反应位点,经过修饰可衍生出一系功能化的化合物。论文在设计合成新型杯芳烃衍生物、研究它们对金属离子特异性光谱识别方面进行了以下工作。1..以对叔丁基杯[4]芳烃为原料,经两步反应得到25,27-二羟基-26,28-二(乙氧羰基甲氧基)杯[4]芳烃(化合物3),上沿经重氮化偶联还原进行氨基化,之后与2-羟基-1-萘甲醛反应,制备了希夫碱5,11,17,23-四萘甲基-26,28-二(羰基甲氧基)杯[4]芳烃(化合物7)；用杯[4]芳烃上沿氨基化后与水杨醛反应制备5,11,17,23-四(邻羟基苯)-杯[4]芳烃希夫碱(化合物10)；以25,27-二烃基-26,28-二(乙氧羰基甲氧基)对叔丁基杯[4]芳烃(化合物4)经甲酰化生成杯[4]芳烃衍生物(化合物11),再将其与一种香豆素酰肼类衍生物键合生成一种新型杯[4]芳烃酰腙(化合物12)。然后探究了三种化合物的合成条件,分离纯化方法,并且用IR,’H NMR表征各化合物的结构。2.用紫外-可见光谱研究了化合物7,化合物10和化合物12对Cu2+, Zn2+, Cd2+, Pb2+, Mg2+, Fe3+, Co2+, Ni2+, Mn2+, Ce3+, Ag+等金属离子的识别性能。结果表明,化合物7对Ce3+离子有识别能力：在测试温度为8℃的条件下,在化合物7的DMF溶液中加入Ce3+离子后,溶液的最大吸收波长蓝移25nm；将溶液40℃保温5h后在8℃下测试,溶液在最大吸收波长处的吸光度显著降低。化合物10对Ce3+, Co2+和Mn2+有一定识别能力：在8℃下,在化合物10的DMF溶液中加入Ce3+离子后,溶液的最大吸收波长红移14nm,且吸光度提高；加入Co2+离子后,溶液吸光度有所降低；40℃保温5h后,加入Mn2+离子的最大吸收波长较保温前红移4nm,吸光度略有提高。8℃下化合物12加入不同金属离子后,吸光度变化较大的是加入Fe3+和Ce3+离子后的溶液,均有所增强；40℃保温后情况与8℃基本一致。3.用荧光光谱研究了化合物7,化合物10和化合物12对Cu2+, Zn2+, Cd2+, Pb2+, Mg2+, Fe3+, Co2+, Ni2+, Mn2+, Ce3+, Ag+等金属离子的识别性能。结果表明,化合物7对Mg2+和Ce3+有识别能力：在8℃下,加入Mg2+的溶液的荧光强度提高；40℃保温5h后,加入Ce3+的溶液荧光强度较保温提高。在化合物10中分别加入Cu2+,Zn2+, Cd2+, Pb2+, Mg2+, Fe3+, Co2+, Ni2+, Mn2+, Ce3+, Ag+等金属离子后,荧光强度变化不明显,40℃保温后荧光强度也无明显变化。化合物12中加入各离子后溶液荧光强度都有一定程度增强,只有加入Ni2+离子其荧光强度降低,40℃保温5h后较保温前变化不大,故Ni2+离子在8℃和40℃保温后对化合物12均有一定的荧光猝灭作用,即化合物12对Ni2+离子具有特异性识别。