新型杯[4]芳烃衍生物的合成及其光谱性质研究

刘春^[1]2007年在《几种杯芳烃衍生物的合成及其在分析化学中的应用》文中提出杯芳烃是由苯酚环和亚甲基在酚羟基邻位连接而组成的一类大环低聚物,是继冠醚和环糊精之后的第叁代超分子主体化合物。本文以对叔丁基苯酚为原料,合成了几种杯芳烃衍生物,并借助荧光和紫外等技术研究了它们在分析化学中的一些应用。全文共分为六章,主要内容如下:第一章绪论。首先简要介绍了杯芳烃的合成及衍生化、在分子识别的应用,接下来对这些研究进行总结,并结合本实验室的实际条件,提出本论文的研究设想。第二章分别介绍了本文中几种杯芳烃衍生物的合成方法,并对目标产物进行表征。第叁章介绍了杯[4]芳烃纳米粒子的制备及其光谱性质研究,发展了一种测定Fe~(3+)的新方法。第四章研究了磺化杯[4,6]芳烃在阳离子表面活性剂中的荧光行为;根据头孢类药物对磺化杯[4,6]芳烃与CTAB包合物荧光的猝灭作用,建立了一种基于超分子体系测定头孢类药物的新方法。第五章用荧光光谱法详细研究了水溶液中磺化杯[4,6]芳烃和β-CD对多巴胺和肾上腺素的包结作用,并辅以核磁共振谱证明了包合物的形成。第六章借助荧光技术初步研究了水溶性有色主体分子对磺酸基苯偶氮基杯[6]芳烃对头孢类药物包合作用,扩展了其在药物分子识别方面的应用。第七章小结本论文的工作,提出将要进行的研究工作计划。

曹曼丽^[2]2015年在《新型杯[4]芳烃衍生物的设计、合成及其对金属离子的光谱识别性能研究》文中研究指明环境污染问题,尤其是有毒重金属污染是目前亟待解决的难题。作为第叁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)。然后探究了叁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着降低。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。

谢德逊^[3]2013年在《具有识别功能的四苯乙烯和杯芳烃衍生物的合成及性质研究》文中认为本论文研究主要分为两个部分。第一部分介绍具有聚集诱导发光(AIE)性质的四苯乙烯衍生物的设计合成及其性质研究；第二部分介绍具有分子识别作用的亚甲基杯芳烃和硫杂杯芳烃衍生物的设计与合成。具体内容如下：1.基于聚集诱导发光的性质，设计并合成了一些带有活性识别基团的四苯乙烯衍生物，另外还合成了具有离子识别能力的丫嗪水杨醛。为了研究这些化合物对金属离子的识别作用，作者将乙二胺基四苯乙烯化合物5和丫嗪水杨醛9应用于金属离子的检测并取得令人满意的结果。其中化合物5对Al3+具有高选择性的识别作用，通过动态光散射DLS实验以及扫描电子显微镜SEM检测等手段验证了化合物5聚合态的生成。而丫嗪水杨醛9则对Zn2+具有高选择性的识别作用，DLS实验和TEM的表征结果也证明了丫嗪水杨醛聚合态的生成。2.结合实验室前期研究基础，以亚甲基杯芳烃和硫杂杯芳烃为配体分子，设计了含硫支链数和尺度不等的新的锥式杯芳烃衍生物。本项研究针对杯芳烃易于衍生化的特点，选择对碘苄溴对杯芳烃下缘的酚羟基进行选择性修饰，在碳酸钠、碳酸铯、氢化钠、叔丁醇钾等不同碱催化的条件下，制备了二取代、叁取代和四取代的含芳卤支链的杯芳烃中间体；将含有芳卤支链的杯芳烃中间体与不同的末端砌块分子通过Suzuki偶联反应和Sonogashira偶联反应制备了含硫功能基的杯芳烃衍生物。所有目标化合物的结构都经过了IR、NMR和MS等各种表征手段组合测定。其中二取代的硫杂杯芳烃衍生物33还通过X-射线单晶衍射表征确定了结构。这些目标分子将被应用于纳米金自组装膜的研究中，对其自组装行为进行考察，期望能够更深入的了解配体分子对修饰后的纳米金颗粒的物化性质的影响。3.由于杯芳烃冠醚类化合物在离子萃取和化学传感等领域占据了极其重要的地位，因此本论文以结构新颖的杯芳烃冠醚类化合物为研究对象，设计了一系列空穴大小不同的杯[4]芳烃冠醚类衍生物。通过Williamson成醚反应成功的制备了含卤代烷烃的杯[4]芳烃中间体，这些前驱分子分别与硫化钠或者多硫化钠反应制备了目标分子，通过X-射线单晶衍射表征手段证明了目标分子的结构，发现所得产物为杯芳烃冠醚类化合物，而不是双杯芳烃衍生物。4.多巯基和多硫醚官能团的功能分子常作为配体分子应用于纳米金团簇自组装领域，实验室前期在这项研究上取得了一些可喜的的成果，在此基础之上，本项研究选择了具有多功能基特点的1,3-构型杯芳烃作为研究对象，设计了一类新型的硫杂杯[4]芳烃配体分子，希望这一类分子能够在纳米团簇研究中具有特殊的应用价值。将碳酸铯作为催化剂，成功的制备了1,3-反转构型的硫杂杯[4]芳烃衍生物，其中含有芳卤支链的中间体再进一步与末端砌块分子进行Suzuki偶联、Sonogashira偶联获得了尺度不同的硫杂杯芳烃功能分子。目标物的结构都通过IR、NMR和MS等表征手段的组合测定得到了确认。其中化合物47b还得到X-射线晶体衍射的表征，这一表征结果确定了本章硫杂杯芳烃构型的正确性。这些多硫醚官能团的硫杂杯芳烃分子作为一类新型的配体分子将被应用于纳米金团簇的研究中。

刘丽明^[4]2008年在《深穴型杯[4]芳烃和双杯[4]芳烃的合成和性能》文中指出杯芳烃是由对位取代的苯酚与醛在碱性或酸性条件下反应得到的一类环状缩合物,是继冠醚和环糊精之后出现的“第叁代”主体分子。杯芳烃具有大小可调的空腔,构象可变和易于修饰等优点,可借助于氢键、静电作用、分子作用力、堆积等非共价键作用(超分子作用)来识别客体分子。迄今为止,杯芳烃在分子识别、分子组装、酶模拟、化学传感器和光电材料等方面的应用已得到广泛而深入的研究,尤其是以杯芳烃为平台,经有目的的结构修饰的主体分子在分子识别和阳离子识别方面取得了丰富的研究成果。本文以杯[4]芳烃为平台,设计合成了深穴型杯芳烃衍生物,并研究了他们对阳阴离子的萃取配合性能。首先合成了含有深穴型酰胺基及羟基的杯芳烃衍生物与Eu~(3+)形成的配合物,实验表明,该配合物能够使Eu~(3+)有效发光。其次合成了具有管状结构的新型深穴双杯芳烃衍生物,金属离子萃取试验显示Co~(2+)和Pb~(2+)具有较好的萃取性能。阴离子配合显示,能与乙二酸根离子较好配合。另外,本论文还合成了新型深穴杯芳烃四取代酯衍生物,并发现对碱金属离子有良好的萃取能力。

季衍卿^[5]2006年在《新型杯芳烃氮杂衍生物与聚合物的合成与性能研究》文中研究说明杯芳烃是一类由取代苯酚和甲醛缩合而成的大环化合物。它具有独特的空腔结构和丰富的反应点，可制备具有各种官能团、构象确定、π空腔大小可调的衍生物，在分子识别、模拟酶催化、物质的检测和分离等方面都显示出其作为超分子化学中的一类重要的受体化合物的特殊价值，引起了人们的关注，被誉为继冠醚和环糊精之后的“第三代超分子主体化合物”。本文设计并合成了多重氮杂杯[4]芳烃衍生物和杯[6]冠醚接枝纤维素螯合树脂，并研究了新衍生物的阳离子吸附性能。 首先，我们合成了首例杯[6]冠醚接枝纤维素螯合树脂，通过对其阳离子吸附性能的研究，发现该树脂结合了纤维素和杯芳冠醚的各自优势，不仅具有较大的吸附容量，而且对Na~+和Ag~+表现出较高的吸附选择性。 其次，设计并合成了一系列具有桥联或开链结构的新型多重氮杂杯[4]芳烃衍生物：通过阳离子萃取实验发现，与只含有酰胺或席夫碱单元的杯芳烃衍生物相比，新型杯芳烃衍生物对软金属离子具有更好的配合能力，而且对Ni~(2+)和Cs~+有较好的萃取选择性；氨基酸萃取实验发现，新型杯芳烃衍生物对氨基酸分子，尤其是芳香族氨基酸有较好的配合能力，它们的氨基酸萃取性能相似，都对色氨酸具有较高的萃取率；通过对新化合物的紫外吸收光谱研究发现，过渡金属和重金属离子的加入均能使其紫外最大吸收波长发生红移；对新化合物的荧光光谱研究发现，几种常见金属离子的加入能够不同程度的改变新型杯[4]多重氮杂冠醚的荧光峰的强度，而Cu~(2+)的加入不仅使得其荧光强度发生了变化，连荧光峰也发生了红移，另一方面，我们发现几种金属离子的加入也均引起具有开链结构的多重氮杂杯[4]芳烃衍生物发生荧光猝灭。

朱楠^[6]2013年在《以吗啉为螯合基团的偶氮杯[4]芳烃衍生物的合成及其性质研究》文中研究指明杯芳烃是继冠醚和环糊精之后的第叁代超分子主体化合物,其独特的空腔是构筑新颖结构和特殊性能化合物的理想分子骨架,也是发展离子载体的重要分子平台。通过对杯芳烃上下缘进行功能化修饰,可以得到多种具有高度选择性的主体分子。将吗啉基团引入到杯芳烃下缘不仅可以增强其与金属离子的配位作用,而且可以作为进一步修饰的良好中间体。重氮化-偶合反应是修饰杯芳烃上缘的一个重要方法,将偶氮基团引入杯芳烃后,有可能使其成为具有色变识别功能的化合物。本论文的主要工作是设计和合成了一系列以吗啉为螯合基团的偶氮杯[4]芳烃衍生物,通过紫外-可见光谱和荧光光谱研究了它们对金属离子的选择性识别作用。具体结果如下：1.以对叔丁基苯酚和甲醛为原料,通过聚合反应得到5,11,17,23-四叔丁基-25,26,27,28-四羟基杯[4]芳烃。再在无水AlCl3催化下,通过反向傅氏烷基化反应得到25,26,27,28-四羟基杯[4]芳烃。2.以25,26,27,28-四羟基杯[4]芳烃和1,2-二溴乙烷为原料,通过选择性醚化得到25,27-二(2-溴乙氧基)-26,28-二羟基杯[4]芳烃。3.以25,27-二(2-溴乙氧基)-26,28-二羟基杯[4]芳烃和吗啉为原料,在碱性条件下得到25,27-二[2-(N-吗啉基)]-26,28-二羟基杯[4]芳烃。4.25,27-二[2-(N-吗啉基)]-26,28-二羟基杯[4]芳烃分别与不同芳香胺的重氮盐反应,得到一系列偶氮化合物,分别为5,17-二[(3-甲基苯基)偶氮基]-25,27-二[2-(N-吗啉基)乙氧基]-26,28-二羟基杯[4]芳烃、5,17-二[(4-氯苯基)偶氮基]-25,27-二[2-(N-吗啉基)乙氧基]-26,28-二羟基杯[4]芳烃、5,17-二[(4-溴苯基)偶氮基]-25,27-二[2-(N-吗啉基)乙氧基]-26,28-二羟基杯[4]芳烃、5,17-二[(4-甲氧基苯基)偶氮基]-25,27-二[2-(N-吗啉基)乙氧基]-26,28-二羟基杯[4]芳烃、5,17-二[(2-甲氧甲酰基苯基)偶氮基]-25,27-二[2-(N-吗啉基)乙氧基]-26,28-二羟基杯[4]芳烃、5-[(1-蒽醌基)偶氮基]-25,27-二[2-(N-吗啉基)乙氧基]-26,28-二羟基杯[4]芳烃。5.所有合成化合物的结构均通过1H NMR和IR进行了表征,其中部分化合物进行了ESI-MS和13C NMR表征。6.通过正交实验对5,17-二[(2-甲氧甲酰基苯基)偶氮基]-25,27-二[2-(N-吗啉基)乙氧基]-26,28-二羟基杯[4]芳烃和5-[(1-蒽醌基)偶氮基]-25,27-二[2-(N-吗啉基)乙氧基]-26,28-二羟基杯[4]芳烃的合成条件进行了优化,提高了产率。7.以紫外-可见光谱和荧光光谱为手段,初步研究了以吗啉为螯合基团的偶氮杯[4]芳烃衍生物对金属离子的选择性识别作用。结果表明：5,17-二[(2-甲氧甲酰基苯基)偶氮基]-25,27-二[2-(N-吗啉基)乙氧基]-26,28-二羟基杯[4]芳烃在紫外-可见光谱中对La3+、Nd3+、Eu3+、Y3+、In3+具有选择性识别作用,而在荧光光谱中可以专一识别Eu3+；5-[(1-蒽醌基)偶氮基]-25,27-二[2-(N-吗啉基)乙氧基]-26,28-二羟基杯[4]芳烃能够识别La3+、Nd3+、Eu3+、Y3+四种稀土金属离子,并且具有色变识别功能,溶液颜色由原来的浅黄色变为红色,可通过肉眼进行识别。

刘玉龙^[7]2014年在《新型含有茜素结构单元的杯[4]芳烃衍生物的合成及其性质研究》文中研究表明本论文的主要工作是设计和合成了一系列含有茜素结构单元的杯[4]芳烃衍生物,通过紫外吸收光谱和荧光发射光谱研究了它们对金属离子的选择性识别作用。具体内容如下:1.以对叔丁基苯酚和甲醛为原料,通过聚合反应得到5,11,17,23-四叔丁基-25,26,27,28-四羟基杯[4]芳烃(化合物A)。再在无水AlCl3催化下,通过反向傅氏烷基化反应得到25,26,27,28-四羟基杯[4]芳烃(化合物B)。2.分别以化合物A、化合物B为原料,与1,2-二溴乙烷通过选择性醚化,分别得到了5,11,17,23-四叔丁基-25-(2-溴乙氧基)-26,27,28-叁羟基杯[4]芳烃(化合物C)、5,11,17,23-四叔丁基-25,27-二(2-溴乙氧基)-26,28-二羟基杯[4]芳烃(化合物D)、25,27-二(2-溴乙氧基)-26,28-二羟基杯[4]芳烃(化合物E)。3.以茜素原料,分别与化合物C、化合物D、化合物E反应,在碱性条件下分别得到了四种目标产物:5,11,17,23-四叔丁基-25-[2-(1-羟基-2-蒽醌氧基)乙氧基]-26,27,28-叁羟基杯[4]芳烃(化合物F)、5,11,17,23-四叔丁基-25-[2-(1-羟基-2-蒽醌氧基)乙氧基]-27-(2-溴乙氧基)-26,28-二羟基杯[4]芳烃(化合物G)、5,11,17,23-四叔丁基-25,27-二[2-(1-羟基-2-蒽醌氧基)乙氧基]-26,28-二羟基杯[4]芳烃(化合物H)、25,27-二[2-(2-羟基蒽醌氧基)乙氧基]-26,28-二羟基杯[4]芳烃(化合物I)。4.以化合物D为原料,分别与邻氨基苯酚、间氨基苯酚反应,分别得到目标产物:5,11,17,23-四叔丁基-25-[2-(2-氨基苯氧基)乙氧基]-27-(2-羟基乙氧基)-26,28-二羟基杯[4]芳烃(化合物J)、5,11,17,23-四叔丁基-25-[2-(3-氨基苯氧基)乙氧基]-27-(2-羟基乙氧基)-26,28-二羟基杯[4]芳烃(化合物K)。5.所有合成化合物的结构均通过1HNMR和IR进行了表征,并且目标产物都进行了 ESI-MS和13C NMR表征。6.通过正交实验对5,11,17,23-四叔丁基-25-[2-(2-氨基苯氧基)乙氧基]-27-(2-羟基乙氧基)-26,28-二羟基杯[4]芳烃(化合物J)的合成条件进行了优化,提高了产率。7.通过紫外吸收光谱和荧光发射光谱的测试,研究了上述几种新型杯[4]芳烃衍生物对25种金属离子的选择性识别作用。结果表明:5,11,17,23-四叔丁基-25-[2-(2-羟基蒽醌氧基)乙氧基]-26,27,28-叁羟基杯[4]芳烃(化合物F)在紫外吸光光谱中对Mg2+、Co2+、Ni2+、Cu2+具有色变识别作用,溶液颜色由原来的黄色变为橙红色,可达到肉眼识别的效果;而在荧光光谱中可以专一识别Mg2+,只有加入Mg2+时,594nm处的荧光强度明显增强,而加入其他24种金属离子时,594nm处的荧光强度都减弱或淬灭。5,27-二[2-(1-羟基-2-蒽醌氧基)乙氧基]-26,28-二羟基杯[4]芳烃(化合物I)能够色变识别La3+、Ni2+、Cu2+叁种金属离子,溶液颜色由原来的浅黄色变为橙红色,可通过肉眼进行识别,并且紫外光谱与荧光光谱的检测结果一致。5,11,17,23-四叔丁基-25-[2-(2-氨基苯氧基)乙氧基]-27-(2-羟基乙氧基)-26,28-二羟基杯[4]芳烃只对La3+有识别,并且紫外与荧光光谱的测定结果一致:当加入时,紫外吸收光谱和荧光发射光谱都发生明显蓝移,而加入其他离子时则没有明显变化。

颜景辉^[8]2004年在《新型杯[4]芳烃衍生物的合成及其光谱性质研究》文中研究指明杯芳烃是由4～20个苯酚单元在2，6位与亚甲基相连形成的大环低聚物。随着杯芳烃化学的发展，功能化的杯芳烃已用于分子识别、离子识别、分子探针、医药等各种领域。 本文以对叔丁基苯酚和甲醛为起始原料，通过缩合再通过一步或二步取代反应合成了五种新型对叔丁基杯[4]芳烃衍生物(化合物A、B、C、D、E)，其结构经FT-IR、~1H NMR、FAB-MS表征确认。对化合物D、化合物3与稀土离子Eu~(3+)、Tb~(3+)的配合识别进行了详细的研究，以及将D·Eu~(3+)作为小牛胸腺DNA分子探针作了初步探讨。

徐艳梅^[9]2011年在《基于有机小分子的光学和电化学传感技术的研究》文中指出本论文以化学传感技术的理论研究为基础,针对当前载体型化学传感器的研究热点及其在应用中存在的问题,研制并应用新型光化学、电化学探针和传感材料,致力于提高载体型化学传感器的各项性能,如选择性、稳定性、响应时间、使用寿命、应用范围等。本论文合成了基于杯芳烃的荧光探针,其结构包含离子载体和荧光发色团两部分。离子载体部分对离子的选择性起着重要的作用,本文中的离子载体采用杯[4]芳烃结构；而发光团是硼-二吡咯亚甲基染料BODIPY,起着信号传导作用,当分析物质与离子载体作用后,导致发光团光物理性质(荧光强度、量子产率和荧光寿命等)变化,传感器具有灵敏度高、选择性好、响应时间短且可进行原位检测等特点.主要研究成果包括：(1)设计并制备基于杯[4]芳烃-BODIPY的荧光传感器,设计并合成出对pH有响应的新型离子选择性荧光化学传感器。首先以对叔丁基杯[4]芳烃为原料,进行脱叔丁基反应,得到杯[4]芳烃。再对杯[4]芳烃进行甲酰化反应,与2,4-二甲基吡咯反应生成染料1。或者是将杯[4]芳烃上的两个羟基进行丙基化反应,从而得到5,17-二甲酰基-25,27-二丙氧基杯[4]芳烃,再与2,4-二甲基吡咯反应得到染料2。并对这两种染料在均相中的光谱性质进行表征,再将基于杯[4]芳烃-BODIPY的荧光染料1溶入到加有不同增塑剂或者离子交换剂的PVC高分子膜中,通过对比不同增塑剂或者离子交换剂发现,含有探针1和阴离子交换剂TDMACl在PVC高分子膜中对pH有较好的响应性,这种光极的响应机理是基于显色离子载体中杯[4]芳烃在传感膜中的质子化-去质子化平衡移动来实现的。本论文同时对近红外荧光探针的设计合成进行了初步的探索工作,尝试对荧光染料1进行共轭体系的扩展以得到近红外染料,从而可以在使用过程中避免生物体的自发光的影响,有望拓宽光极传感器的性能和应用范围。(2)设计并制备了一种基于BPA (N-苄基-N-异丙基-丙烯酰胺),BA(丙烯酸丁酯)和钙离子载体AU-1的,不需要加增塑剂的共聚物膜离子选择性电极。该传感器是由BPA,BA,和AU-1通过化学合成的方法制备而成。论文中首先详细研究了自由AU-1作为离子载体均匀分散在PVC膜中时对钙离子的选择性,然后考察了通过共价键固定的AU-1在BPA-BA体系中的传感响应性质,这种一体化的传感器,不需要在膜中另外加离子载体,其性质与传统含自由离子载体的PVC-DOS/PVC-NPOE膜类似,BPA-BA共聚高分子在制备性质优良的膜电极等方面有重要意义和应用价值。

余梅^[10]2015年在《硫杂和叁嗪类杯芳烃荧光探针的性质研究》文中研究说明荧光探针的设计和合成是分析化学及超分子化学的重要研究课题之一。由于其具有高灵敏度、高选择性、可实现原位、实时快速分析、以及对样品无损等突出优点,对各种阳离子和阴离子的识别引起了人们广泛的兴趣。在工业、农业、医药学、考古学、矿物学、环境检测等方面都有广泛的应用。近年来,随着荧光探针在活体样品以及活细胞中的分析检测中的应用,使荧光探针的研究更加受到重视。以硫杂杯[4]芳烃作为结构平台,选取了喹啉、香豆素等荧光基团,设计、合成了1,3-交替硫杂杯[4]-8-羟基喹啉衍生物荧光探针s1,1,2-交替硫杂杯[4]-香豆素型衍生物荧光探针s2,等具有特定结构、探针性质的化合物;以及本课题组合成的以硫杂杯[4]芳烃为母体,1,3-位连接羟乙基邻苯二甲酰亚胺,2,4-位以叁氮唑为连接基连接苄基,得到的1,3-交替硫杂杯[4]-邻苯二甲酰亚胺衍生物荧光探针s3,含N、O原子的吖啶-叁嗪类杂原子杯芳烃s4以及含N原子的吖啶-叁嗪类杂原子杯芳烃s5。采用荧光光谱、紫外可见吸收光谱、红外、恒温滴定量热、核磁、质谱等多种技术完成了硫杂杯[4]芳烃类荧光探针s1、s3以及叁嗪类杯芳烃荧光探针s4、s5对金属离子以及阴离子的传感识别性能研究,并探讨了识别作用的机理、组成、配合作用的位点及控制条件。所研究的4种杯芳烃衍生物荧光探针对特定金属离子或阴离子都具有良好的光学探针性质,并且由于结构的不同而呈现出不同的特点。其中,探针s1可用于荧光对稀土离子La3+和Lu3+进行分别测定,实现了荧光的显着增强,这在以往的文献报道还未曾可见。探针s3对Fe3+和I-均表现出了良好的选择性和灵敏性,可作为荧光猝灭型探针,红外光谱推测探针s1分子中叁氮唑基的氮原子参与了识别Fe3+的配位,而探针s1分子中叁氮唑环上的芳氢与I-形成氢键而实现识别。探针s4对Cu2+和I-表现出了良好的荧光识别效果,探针s5作为与探针s4的对照,同样表现出了对Cu2+和I-的选择性,探针s5由于所含杂原子不同,荧光量子产率以及在对离子的识别性能都弱于探针s4。设计合成得到的硫杂杯[4]-8-羟基喹啉衍生物s1、硫杂杯[4]-邻苯二甲酰亚胺衍生物s3以及叁嗪类杯芳烃荧光探针s4、s5都体现出了对特定金属离子,或对特定阴离子专属响应的荧光和比色探针,具有作为金属离子检测的高选择性、高灵敏性荧光、比色传感器应用价值。这些不同分子结构、或不同荧光修饰基团构建的探针分子对识别对象都有高度的选择和灵敏性,具有作为金属离子以及阴离子检测的化学传感器应用价值,为设计结构新颖、性能优越的荧光探针和荧光材料进行了基础性研究。

参考文献：

[1]. 几种杯芳烃衍生物的合成及其在分析化学中的应用[D]. 刘春. 安徽师范大学. 2007

[2]. 新型杯[4]芳烃衍生物的设计、合成及其对金属离子的光谱识别性能研究[D]. 曹曼丽. 安徽理工大学. 2015

[3]. 具有识别功能的四苯乙烯和杯芳烃衍生物的合成及性质研究[D]. 谢德逊. 湖南大学. 2013

[4]. 深穴型杯[4]芳烃和双杯[4]芳烃的合成和性能[D]. 刘丽明. 福建师范大学. 2008

[5]. 新型杯芳烃氮杂衍生物与聚合物的合成与性能研究[D]. 季衍卿. 福建师范大学. 2006

[6]. 以吗啉为螯合基团的偶氮杯[4]芳烃衍生物的合成及其性质研究[D]. 朱楠. 辽宁大学. 2013

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