1,3-异方酰胺在氟离子识别中的实验和理论研究

摘要

本文以多种芳胺为原料,在不同的条件下与方酸或方酸二乙酯反应合成了1,2-位方酰胺(L1H2)和1,3-位异方酰胺(L2H2, L3H2, L4H2, L5H2)。所得产物经过红外光谱,核磁共振,元素分析,高分辨率质谱,X-ray单晶衍射表征,并且通过紫外-可见吸收光谱,荧光光谱,核磁H谱滴定和理论计算分别探究了受体L1H2, L3H2对五种阴离子(F-、AcO-、Cl-、Br-、I-)的识别性能和机理。结果如下:
　　1.相比于方酰胺L1H2,其同分异构体异方酰胺L3H2对F-离子的响应更为灵敏。随着强碱性阴离子(F-)浓度的增加,L3H2的DMSO溶液逐渐由深黄色(λmax=399nm)变为紫色(λmax=550nm),并在613 nm波长处出现强烈的荧光发射峰(λex=362nm),而对AcO-, Cl-, Br-, I-均无明显变化。
　　2.结合理论计算和实验结果,异方酰胺 L3H2对阴离子的识别机理明显不同于方酰胺L1H2:前者是两步去质子化的过程而后者是先络合后去质子化的过程。随着阴离子碱性的增强,异方酰胺L3H2去质子化的能垒逐渐降低,反应表现为放热。
　　3.由于强吸电子基团硝基的引入,异方酰胺L4H2、L5H2中 N-H质子的化学位移向低场移动(12ppm左右),表现出更为明显的酸性,受体L4H2、L5H2加入F-后两步去质子化的过程更加突出,验证了上述机理的可靠性。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2方酰胺

1.3异方酰胺

1.4选题意义及主要研究内容

第二章 方酰胺与异方酰胺的合成

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 结果与讨论

第三章 阴离子的检测

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3结果与讨论

第四章 理论计算

4.1 引言

4.2 计算方法

4.3计算结果与讨论

第五章 结论与展望

致谢

参考文献

附录

攻读学位期间的研究成果