离子液体对双酚A和诺氟沙星配合物体系荧光效应的研究

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离子液体(ILs),又称为室温熔融盐,是一类新兴物质,近几年来得到了广泛的关注,离子液体有很多传统溶剂所没有的独特的理化性质,如液体稳定范围较宽、溶解能力较强、蒸汽压较低、黏度较合适、导电性较高、催化活性较强等。因其独特的理化性能,被广泛应用于有机合成、电化学、分离科学、光谱及色谱分析等领域。  β-环糊精(β-CD)应用最为广泛,因其独特的分子结构而常被用作荧光分析领域的荧光增敏剂。其疏水性空腔可以通过范德华力、疏水相互作用力、主客体分子间的匹配作用等与许多有机、无机分子形成包合物。β-环糊精无毒、可食用及化学性质稳定等优点,而应用于分析方法的建立、色谱分析、酶促反应、医药及富勒烯在生物医学工程中的应用等方面。  表面活性剂的分子结构具有两亲性,一端为亲水基团,另一端为疏水基团,同时其胶束具有增敏、增溶和增稳的作用,是提高发光分析法灵敏度和选择性的有效途径之一。使得表面活性剂被广泛应用于基础研究、工业、催化及荧光分析等领域  烷基酚类化合物主要包括双酚A、四溴双酚A、2,4-二氯酚等,是非离子表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚的降解产物,因具有雌激素效应,也被称为环境雌激素。作为外源性化合物,其能干扰人类和动物的内分泌系统而引起各种异常效应。对生物体及人类的危害主要表现在:影响机体正常的内分泌机能、免疫机能、神经毒害性作用、致男性生殖能力下降及致癌致畸性等。因此建立一种快速有效的检测环境中烷基酚类化合物的含量的方法非常必要。已经有文献报道离子液体以及β-环糊精都对荧光物质具有一定的荧光增敏效应,而烷基酚类化合物因其共轭结构而具有一定的荧光性,因此我们在本实验中分别探讨了离子液体、离子液体与β-环糊精体系对双酚A的荧光介导效应,并初步探讨了其对双酚A荧光增敏或猝灭的作用机理。  本论文主要分为四个部分,现简介如下:  第一部分:  主要研究了十二种咪唑类离子液体[C4MIM]BF4,[C6MIM]BF4,[C8MIM]BF4,[C10MIM]BF4,[C12MIM]BF4,[C14MIM]BF4,[C16MIM]BF4,[C4MIM]PF6,[C6MIM]PF6,[C8MIM]PF6,[C14MIM]PF6对烷基酚类化合物的荧光效应。通过测定不同的浓度、种类及不同的阴阳离子,等条件下离子液体对烷基酚类荧光光谱及荧光强度的效应后发现,(1)虽然三种烷基酚类化合物双酚A(BPA)、四溴双酚A(TBBPA)、2,4-二氯酚(2,4-DCP)具有相似的化学结构,他们荧光特性表现出一定的相似性,即激发波长和发射波长同样为λex=230.0 nm,λem=305.0 nm,但是荧光强度相差较大,其中相同条件下BPA的荧光效应最强;(2) BPA的荧光强度随着加入的离子液体浓度的增大呈现出逐渐猝灭的趋势;(3)阴离子相同的离子液体对BPA的荧光猝灭的强度为,为[C4MIM]+<[C6MIM]+<[C8MIM]+<[C10MIM]+<[C12MIM]+<[C14MIM]+<[C16MIM]+,阴离子的不同时则为[CnMIM]+BF4>[CnMIM]+PF6;(4)经过Stern-Vlomer方程计算及荧光寿命值的变化,暗示了离子液体对BPA的猝灭过程是静态猝灭;(5)验证了离子液体对强荧光物质丹磺酰氯的荧光增敏作用。  第二部分:  分别研究了常用表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)、十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)及β-环糊精对BPA的荧光效应的影响,初步探讨了离子液体与β-环糊精发生协同增敏作用的可能性。结果发现,(1)虽然SDS溶液对BPA有增敏效应,但其自身的荧光发射范围与BPA的有一定重叠,无法应用于对BPA的荧光检测;(2) CTMAB虽然有增敏效应,且其本身也没有荧光发射,但是其与双酚A联合使用后荧光发射变化不明显,同样无法适用于与离子液体的协同作用研究;(3)β-环糊精本身没有荧光发射,且对BPA有很好的增敏效果,经计算包合方式为1∶1,结合的稳定常数为Kb=1.37×104 L mol-1,自由能△G<0,表明包结反应自发进行;(4)离子液体对β-环糊精-BPA的荧光增敏体系呈现出猝灭效应,经计算为静态猝灭。  第三部分  研究了镧系元素Eu3+与喹诺酮类抗生素药物诺氟沙星的二元配合体系,经优化得知在pH为6.5时诺氟沙星对Eu3+有强增敏效应,且这一方法目前可用于实际检测。  第四部分:  综述了环糊精与离子液体的性质及其在化学领域中的研究进展。
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