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本文以2-氨基苯并咪唑、4-苯基-3-氨基硫脲、水杨醛、2-羟基萘甲醛、三苯胺醛和菲醌醛为原料通过席夫碱反应,成功地设计合成出两种中间体和2个系列8种席夫碱,并通过红外光谱、核磁氢谱、紫外-可见光谱和荧光光谱对其进行表征和测试,研究其对各种金属离子的识别性能。具体研究内容如下:(1)以三苯胺、菲醌、对苯二甲醛、水杨醛、2-羟基萘甲醛、2-氨基苯并咪唑等为原料合成出两种中间体三苯胺醛(X1)、菲醌醛(X2)和4种2-氨基苯并咪唑类席夫碱(Y1-Y4),并通过红外光谱、核磁氢谱、紫外-可见光谱和荧光光谱对其进行表征和性能研究。紫外测试结果表明Y1-Y4紫外吸收光谱中最大吸收峰均在255-420nm之间,说明了2-氨基苯并咪唑类席夫碱对日光中的紫外线具有很好的吸收性能。随着溶剂极性的增大,Y1、Y3和Y4最大吸收峰位向长波方向移动,Y2最大吸收峰位向短波方向移动。荧光测试结果表明Y1-Y4最大发射峰分别为435nm(紫色),435nm(紫色),476nm(蓝紫色)和472nm(蓝紫色);Y1-Y4固体最大发射波长在530-620nm左右,固体荧光和溶液荧光相比有显著的红移现象。(2)以三苯胺醛、菲醌醛、水杨醛、2-羟基萘甲醛、4-苯基-3-氨基硫脲等为原料合成出4种4-苯基-3-氨基硫脲类席夫碱(Y5-Y8),并通过红外光谱、核磁氢谱、紫外-可见光谱和荧光光谱对其进行表征和性能研究。紫外测试结果表明Y5-Y8紫外吸收光谱中最大吸收峰均在255-420nm之间,说明了4-苯基-3-氨基硫脲类席夫碱对日光中的紫外线具有很好的吸收性能。随着溶剂极性的增大,Y7和Y8最大吸收峰位向长波方向移动,Y5和Y6最大吸收峰位向短波方向移动。荧光测试结果表明Y5-Y8发射峰分别为435nm(紫色),466nm(蓝紫色),431nm(紫色)和441nm(紫色);Y5、Y6和Y8的固体最大发射波长在530-620nm左右,Y7因具有聚集淬灭不能发出荧光,固体荧光和溶液荧光相比有显著的红移现象。(3)席夫碱Y1-Y8的对阳离子识别的研究:以乙醇或DMF为溶剂,配制1*10-5mol/L溶液,分别测试探针Y1-Y8在pH为1,3,5,7,9,11,13下溶液的荧光光谱,Y1、Y3、Y4、Y5在酸性和碱性的条件下,溶液荧光降低;Y2、Y6和Y7在酸性条件下溶液荧光增强,在碱性条件下溶液荧光降低;Y8在酸性条件下溶液荧光降低,在碱性条件下溶液的荧光增强。可以证明溶液中H+浓度对探针Y1-Y8荧光具有影响。(4)配制1*10-5mol/L的探针Y1-Y8的乙醇或者DMF溶液,研究其对Mg2+,Cd2+,Ni2+,Co2+,Ag+,Pb2+,Mn2+,Ca2+,Na+,K+,Zn2+,Li+,Hg2+,Cu2+,Fe3+金属离子的响应。溶液体系中加入Fe3+,Y1和Y3的荧光强度明显降低,并且发生了蓝移现象;溶液体系中加入Cu2+,Y5、Y6、Y7和Y8的荧光强度明显降低;溶液体系中加入Hg2+,Y4和Y5的荧光有所降低;溶溶液体系中加入Ag+,Y2的荧光明显降低,但是其它金属离子也能引起体系荧光强度的变化,可以发现探针Y1、Y3、Y5、Y6、Y8具有良好的选择性。(5)配制1*10-5mol/L的探针Y1-Y8的乙醇或者DMF溶液,研究其对不同浓度的Fe3+、Ag+和Hg2+金属离子的响应,再通过不同浓度金属离子下探针荧光强度的变化拟合得到线性回归方程,分别为Y=-0.005X+0.957,Y=-0.002X+0.701,Y=-0.005X+0.954,Y=-0.004X+0.987,Y=-0.003X+0.93,Y=-0.005X+0.939,Y=-0.004X+0.927和Y=-0.004X+0.957。可以发现Y1-Y8探针随着识别离子浓度成比例增大,体系的荧光也在成比例降低,并且具有很好的灵敏度和检出限。此外,Y1、Y3、Y5、Y6、Y8在多种离子混合的情况下,对金属离子的识别能力不会受到影响,具有很好的离子抗干扰能力。