基于香豆素和寡聚芳酰胺的Hg^(2+)荧光探针性能及应用研究

该文利用含分子内三中心氢键的寡聚芳酰胺三聚体二酸和3-氨基香豆素的酰胺化反应,高效制备了具有一定刚性骨架的荧光探针,采用核磁共振谱、质谱等手段对其结构进行了表征。深入研究了探针的选择性识别、抗干扰以及可逆性等性能,测定了探针和Hg^(2+)的配位比及检出限,并研究了其定量检测不同水样中Hg^(2+)的能力。结果显示,探针对Hg^(2+)表现出优异的选择性,且不受其他金属离子(K^(+)、Na^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)、Pb^(2+)、Cd^(2+)、Fe^(3+)、Mn^(2+)、Ni^(2+)、Ag+、Cr^(3+)、Al^(3+)、Co^(2+))的干扰。探针对Hg^(2+)识别具有较好的可逆性,二者配位比为1∶1,其检出限为2.08×10^(-7) mol/L,满足实际水样检测要求。利用红外光谱和核磁共振氢谱对探针识别Hg^(2+)的发光机理进行了推断。此探针可用于不同水样中Hg^(2+)的定量检测,检测结果与原子荧光法基本一致,具有较高的准确度和精密度。

基于多重氢键的寡聚芳酰胺自组装囊泡

六重氢键的异互补寡聚芳酰胺双股分子链在自组装过程中表现出极高的顺序专一性.本文借助扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和动态光散射(DLS)等实验手段,研究了氢键编码顺序为DADDAD-DADDAD的寡聚芳酰胺分子1及异互补分子2(ADAADA-ADAADA)存在下的自组装行为.实验结果表明,分子1在四氢呋喃/甲醇(体积比为85/15)和单一溶剂丙酮中都能组装成大小均匀的囊泡结构,并且囊泡的尺寸随着溶液浓度的增加而增大;当加入异互补分子2后,囊泡则转变成实心球.利用荧光显微镜,发现该囊泡能很好地包裹荧光分子(罗丹明B),通过进一步分子结构修饰有可能实现药物包埋和缓释方面的应用.

具多重氢键寡聚芳酰胺的合成及自组装

含六重氢键寡聚芳酰胺双分子链在没有相应互补链的情况下,其中一条链发生自组装.通过紫外-可见(UV-Vis)光谱、动态光散射(DLS)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等实验手段,对其自组装行为进行了研究.实验结果表明,在1,2-二氯乙烷中随温度升高在紫外区吸收发生蓝移,说明酰胺自组装体部分解聚.该分子链在不同极性的溶剂中都能发生自组装,并随极性不同表现为不同的形貌.如在甲苯中呈网状结构,在极性相对较弱的二氯甲烷和环己烷的混合溶剂中为不规则的蜂窝状结构,而在三氯甲烷和甲醇组成的极性混合溶剂中则组装成稳定的实心微球,其直径随着浓度升高而增大,通过在乙腈中的降温过程,观察到组装体形貌由管状纤维向实心球的转变.

寡聚芳酰胺萃取剂分离钍和镧系离子的研究

镧锕系金属离子具有极其相近的物理化学性质,其分离是核燃料循环后段中的关键环节,也是世界性的挑战,因此,找寻新型高效分离方法具有重要的研究意义。为实现镧锕系金属离子高效分离,选用了液-液萃取方法,考察了萃取剂1(寡聚芳酰胺五聚体)、2(寡聚芳酰胺三聚体)、3(寡聚芳酰胺二聚体)对La^(3+)、Ce^(3+)、Pr^(3+)、Nd^(3+)、Sm^(3+)、Gd^(3+)、Yb^(3+)、Lu^(3+)、Th^(4+)的萃取能力和影响因素,探讨了萃取剂1的萃取性能以及反萃取能力。结果显示,在选取的9种金属离子中,萃取剂1、2、3对Th^(4+)的萃取率最高,分别为88.6%、56.4%和44.1%,而对8种镧系金属离子的萃取率均较低且相差不大。萃取剂1对Th^(4+)与8种镧系金属离子的分离因子(SF)中,最大的是SF_(Th/Sm),最小的是SF_(Th/Lu),均值为21.9,具备把Th^(4+)从这9种金属离子中高效分离出来的能力,而萃取剂2和3不具备。萃取剂的配位基数量与其萃取能力成正比,且Th^(4+)所受影响最大,金属离子性质也影响着其萃取性能。随着pH值增加,萃取剂1对Th^(4+)的萃取率呈现出先升后降的变化趋势。萃取剂1和Th^(4+)的萃取饱和容量为0.105 g·L^(-1),络合比为1∶1。在盐酸浓度为2.5 mol·L^(-1)时,负载有机相萃取剂1的反萃率可达93%以上。通过研究这类新型萃取剂对镧锕系金属离子的分离性能,可为设计出更高选择性的萃取剂提供参考。

基于萘酰亚胺-寡聚芳酰胺Th(Ⅳ)荧光探针性能研究

钍作为一种极为重要的潜在核燃料,如何快速灵敏检测地质、核废料以及环境中钍的浓度,已成当今研究热点,这对社会经济可持续发展、减污降碳以及人类健康等都具有重要的意义。为此,利用含分子内三中心氢键的寡聚芳酰胺三聚体二酸和4-氨基-1.8-萘酰亚胺衍生物的酰胺化反应,高效制备了一种新型荧光探针(NOFP),采用核磁共振谱、质谱等手段对其结构进行了表征。通过分析荧光发射光谱,研究了NOFP的选择性识别、抗干扰以及可逆等性能,并测算了NOFP和Th4+的配位比及检测限。结果显示,NOFP对Th^(4+)展现出高选择性的荧光识别,产生显著的“turn-on”现象,其荧光强度与Th4+浓度(0~1.0×10^(-5)mol·L^(-1))呈较好的线性关系,检测限为7.6×10^(-7)mol·L^(-1),不受常见共生金属离子(La^(3+)、Ce^(3+)、Pr^(3+)、Nd^(3+)、Sm^(3+)、Gd^(3+)、Yb^(3+)、Lu^(3+)、Fe^(3+)、Al^(3+)、Ca^(2+)、Mg^(2+))的干扰,且识别过程具有可逆性。Job′s plot实验测算出NOFP和Th4+的配位比为1∶1,并推断了NOFP选择性荧光识别Th4+的机理。

寡聚芳酰胺类受体在分子识别方面的研究进展

寡聚芳酰胺是一类以芳环为构筑单元、酰胺键链接的稳定化合物,因含有氢的供体和受体使它对客体分子表现出特殊的识别能力,目前已成为国内外研究的热点领域之一。结合近年来国内外相关文献,首先综述了寡聚芳酰胺受体高效识别有机分子的研究进展,目前认为它主要通过氢键来识别醇类、胺类以及糖类等客体分子,并可通过修饰受体分子来提高选择性识别客体的能力;其次介绍了该受体识别无机分子的研究现状,当前研究较多客体分子包括富勒烯、水分子、肼、双氧水等,π-π共轭和氢键是该受体主要识别作用力;然后分别综述了该类受体分子在识别阳离子和阴离子方面的进展,前者包括有机阳离子、碱金属以及过渡金属,识别它们的主要作用力有配位键和氢键,后者包括无机阴离子和有机阴离子,识别它们的是电荷中性偶极作用力。然而,该类受体在制备和识别环境方面存在着不足,制备功能特定、性能稳定的寡聚芳酰胺受体分子是未来发展方向。