若丹宁衍生物化学发光法对抗坏血酸和铜的分析及其发光性能的研究

摘要

本文将实验室合成的尚未见报道的四种新型含硝基的磺酸基偶氮若丹宁用于流动注射化学发光法测定抗坏血酸和痕量铜，建立了测定抗坏血酸和痕量铜的新方法，并对其作用机理进行了研究；利用量子化学手段对四种新型含硝基磺酸基偶氮若丹宁衍生物的结构进行了研究，通过对其前线轨道能和总能量的分析，预测了这四种若丹宁衍生物的化学发光性能；采用三电极系统，利用微电极对这四种若丹宁衍生物的循环伏安行为进行了研究，并将电化学结论与量子化学计算结果相比较，进一步对这四种若丹宁衍生物的化学发光特性进行了预测。通过对实验结果与理论研究的比较，发现理论与实验结果基本吻合。 本文主要分为以下几个部分内容: 1.采用量子化学限制的Hatree-Forck(RHF)从头算方法，使用Gaussian-98程序，以3-21G﹡基组，分别优化了3-对硝基苯基-5-(2'-磺酸基苯偶氮)若丹宁(4NRASP)，3-邻硝基苯基-5-(2'-磺酸基苯偶氮)若丹宁(2NRASP)，3-间硝基苯基-5-(2'-磺酸基苯偶氮)若丹宁(3NRASP)，3-对硝基苯基-5-(4'-甲基-2'-磺酸基苯偶氮)若丹宁(M4NRASP)的构型，进行了构型参数、电荷分布、振动频率和能量的计算，并对最优构型前线轨道能进行了计算，通过对其前线轨道能和总能量的分析，预测了这四种若丹宁衍生物的化学发光性能； 2.利用电化学手段，采用微电极对这四种若丹宁衍生物的循环伏安行为进行了研究，并结合量子化学计算结果，进一步对它们的氧化还原性质进行了解释，进而对化光分析性能进行了预测； 3.采用流动注射化学发光分析法系统研究了这四种若丹宁衍生物体系测定抗坏血酸的影响因素，对3-对硝基苯基-5-(2'-磺酸基苯偶氮)若丹宁(4NRASP)测定抗坏血酸的化学发光体系进行了机理研究，并比较了强吸电基团-NO2在不同位置以及供电基团-CH3的引入对化学发光性质的影响； 4.系统研究了这四种若丹宁流动注射化学发光法测定痕量铜的影响因素，初步对3-对硝基苯基-5-(2'-磺酸基苯偶氮)若丹宁(4NRASP)测定铜的化学发光体系进行了机理探讨。比较了强吸电基团-NO2在不同位置以及供电基团-CH3的引入对化学发光性质的影响。 5.对全文的研究工作进行了总结，得出了相关的结论。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

1.1若丹宁试剂应用进展

1.2量子化学的应用

1.3电化学技术

1.4流动注射化学发光分析法

1.4.1鲁米诺类衍生物

1.4.2吖啶类衍生物

1.4.3过氧化草酸酯

1.4.4高锰酸钾

1.4.5四价铈

1.4.6钌(Ⅱ)配合物

1.4.7二氧环乙烷类

1.5本论文的研究思路

第二章含硝基磺酸基偶氮若丹宁衍生物的量子化学研究

2.1引言

2.2量子化学研究

2.2.1 3-邻硝基苯基-5-(2'-磺酸基苯偶氮)若丹宁量子化学研究

2.2.2 3-间硝基苯基-5-(2'-磺酸基苯偶氮)若丹宁量子化学研究

2.2.3 3-对硝基苯基-5-(2'-磺酸基苯偶氮)若丹宁量子化学研究

2.2.4 3-对硝基苯基-5-(4'-甲基-2'-磺酸基苯偶氮)若丹宁量子化学研究

2.2.5各稳定构型轨道能的计算

第三章含硝基磺酸基偶氮若丹宁衍生物的电化学行为研究

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1仪器与试剂

3.2.2实验方法

3.3结果与讨论

3.3.1 4NRASP在玻碳电极上的循环伏安行为

3.3.2 4NRASP在微电极上的循环伏安行为

3.3.3酸度的影响

3.3.4 2NRASP在微电极上的循环伏安行为

3.3.5 3NRASP在微电极上的循环伏安行为

3.3.6 M4NRASP在微电极上的循环伏安行为

3.3.7 M4NRASP在微电极上反应机理研究

3.4结论

第四章新型含硝基若丹宁衍生物化学发光法测定抗坏血酸

4.1引言

4.2实验部分

4.2.1仪器与试剂

4.2.2实验方法

4.3结果与讨论

4.3.1体系的化学发光强度

4.3.2氧化剂及介质的选择

4.3.3增敏剂和表面活性剂的选择

4.3.4 KMnO4浓度的选择

4.3.5 HC1浓度的选择

4.3.6若丹宁浓度的选择

4.3.7副泵转速的选择

4.3.8主泵转速的选择

4.3.9线性范围和检出限

4.3.10共存离子的影响

4.4样品的测定

4.5机理探讨

4.5.1紫外光谱的研究

4.5.2荧光光谱的研究

4.5.3红外光谱的研究

4.5.4电荷分布的量子化学计算结果

4.5.5化学发光光谱的研究

4.5.6抗坏血酸的作用

4.6取代基和取代位置的影响

4.6.1各体系最佳条件和实验结果比较

4.6.2取代基和位置对光谱性质的影响

4.6.3结论

第五章新型含硝基若丹宁衍生物化学发光法测定痕量铜

5.1引言

5.2实验部分

5.2.1仪器与试剂

5.2.2实验方法

5.3结果与讨论

5.3.1化学发光的变化

5.3.2氧化剂及介质的选择

5.3.3增敏剂及其浓度的选择

5.3.4 KMnO4浓度的选择

5.3.5 HCI浓度的选择

5.3.6副泵泵速选择

5.3.7主泵泵速选择

5.3.8若丹宁用量的选择

5.3.9线性范围和检出限

5.3.10共存离子的影响

5.4样品测定

5.5机理初探

5.6各体系实验结果比较

第六章结论

参考文献

硕士期间发表论文

致谢