含有喹啉和二苯蒽荧光团的冠醚合成及其对金属离子的选择传感

摘要

在当前荧光团类冠醚的研究中，基于冠醚-离子键合的弱相互作用力和荧光传感是超分子化学的热点之一。本论文中，我们设计合成了一种基于喹啉开链冠醚的金属离子荧光传感器，并对其键合模式和传感行为进行了研究。另外，我们合成了一系列基于蒽和二苯葸核的冠醚，并对其光谱行为和与客体离子的超分子作用进行了探讨。具体研究内容如下：
　　 1．首先介绍了冠醚超分子化学的概况和发展历程；阐述了超分子相互作用过程中的几种主要的光学信号响应机制；并以代表性的例子对基于冠醚衍生物的离子识别/传感进行了简要综述和评价。
　　 2．通过Click化学反应合成了一种含喹啉基和三唑基的开链冠醚，并通过光谱和核磁等手段研究了其对多种金属离子的荧光传感和选择性键合行为。主体化合物与镉离子和锌离子的键合抑制了主体的分子内电荷转移，引起荧光强度大幅上升；而其他金属离子的加入没有引起明显变化，藉此实现其选择性荧光传感行为。
　　 3．通过浓硫酸中的缩合成环反应合成了一系列基于葸和二苯葸荧光团的冠醚衍生物，并解析了几种代表性化合物的晶体结构；进而通过核磁、紫外和荧光等方法研究了其与客体离子键合时的光物理和光化学行为，研究表明主体化合物具有可调控的多波长荧光发射，而主客体的键合对溶液中因光氧化引起的共轭基团降解也有一定的抑制作用，这揭示了冠醚-离子主客体作用可以改变主体化合物的性质进而对其化学反应特性进行控制。