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基于新型卟啉类化合物的电位型化学传感器的研究

方正辉  
【摘要】: 分子识别载体的设计、合成是离子选择性电极研究的一个重要方向。卟啉及其金属配合物种类多,分子具有刚性结构,卟啉环上取代基的位置和方向可加以控制,且其轴向配体周围的空间大小和相互作用的方向可通过改变配位中心金属加以调节,因而是理想的分子识别受体。可咯作为卟啉家族的一员,其结构上与卟啉具有极大的相似性,可以作为分子识别载体的备选材料,近年由于在合成方法上的突破使得在实验室制备克级以上的可咯成为可能,因而引起了人们的广泛兴趣。以卟啉及其金属配合物为分子识别载体的化学传感器件研究是一个十分活跃的领域,寻找具高选择性的包括可咯在内的新型卟啉类化合物用于化学传感研究仍然是一项非常有意义的工作。 本文主要的研究内容和研究成果如下: 1、合成了系列卟啉类化合物:(1)合成了5,10,15-三(五氟苯基)可咯及相应的锰可咯,并分别进行了结构表征;(2)合成了一系列卟啉及其金属配合物,包括:5,10,15,20-四苯基卟啉、5,10,15,20-四(对甲基苯基)卟啉、5,10,15,20-四(对甲基苯基)铁卟啉、5,10,15,20-四(对甲基苯基)锰卟啉、5,10,15,20-四(对甲基苯基)铜卟啉、μ-氧-双(5,10,15,20-四(对甲基苯基))锰卟啉,并分别进行了结构表征。 2、制备了基于5,10,15-三(五氟苯基)可咯的银离子选择性电极,与相应的以锰可咯及四苯基卟啉为载体制备的电极响应性能进行了比较,对电极的膜组份进行了优化,分别用紫外–可见光谱及亲脂性大离子掺杂实验对电极响应机理进行了研究,推导出所制电极可能属于中性载体响应机理,并将该电极应用于矿石中银含量的测定。 3、制备了以μ-氧-双(5,10,15,20-四(对甲基苯基))锰卟啉载体的钼酸根选择性电极,并与5,10,15,20-四(对甲基苯基)铁卟啉、5,10,15,20-四(对甲基苯基)锰卟啉、5,10,15,20-四(对甲基苯基)铜卟啉电极的响应性能进行了比较,对电极的膜组份进行了优化,并分别考查了电极的选择性、pH值影响、稳定性和寿命等,并将该电极应用于腐蚀抑制剂中钼酸根的测定。


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