荧光分析法是利用物质的荧光性质对物质进行分析的方法,是分子光谱分析的重要组成部分。用荧光来对物质进行定性和定量分析具有很多优点,首先,荧光的信号强烈,易于观察;其次,荧光探针的灵敏度高,另外,荧光的检测设备比较简单。荧光分析技术在近几十年得到了迅速发展,目前已广泛用于工业分析、食品、医药、生物等领域。卟啉是卟吩外环带有取代基的同系物和衍生物的总称,该类化合物的共同结构是卟吩核,卟吩是由4个吡咯环和4个次甲基桥联起来的大π共轭体系。在分析化学方面,卟啉作为一种具有特殊结构的化合物,常被用作分子识别和离子识别的主体。本文选择自然界中的卟啉化合物—叶绿素为原料制备脱镁叶绿素,研究了以脱镁叶绿素为主体对Cu2+、Mn2+的识别作用,并主要做了以下工作:1.以新鲜菠菜为原料,采用乙醇为萃取剂,以蔗糖为固定相吸附剂,以乙醚-石油醚(1:9 v/v)为展开剂,用柱层析法分离得到叶绿素a、叶绿素b。叶绿素a、叶绿素b加入HClO4,制得脱镁叶绿素a(pheophytin a)和脱镁叶绿素b(pheophytin b)。由吸收光谱分析可知,经纯化后叶绿素的纯度可达92%,叶绿素生成脱镁叶绿素的转化率为95%。本文研究了叶绿素a、叶绿素b及脱镁叶绿素a、脱镁叶绿素b丙酮溶液的紫外-可见吸收光谱和荧光光谱,并考察了溶剂等外界因素对光谱的影响。2.脱镁叶绿素a对Cu2+离子的识别作用。脱镁叶绿素a的丙酮溶液和Cu2+在60℃水浴中反应5min后发现荧光强度发生了明显的猝灭,同时伴随着脱镁叶绿素a的505nm和535nm处的两个特征吸收峰的消失,证明脱镁叶绿素a和Cu2+形成了稳定的配合物。而在相同的条件下脱镁叶绿素a和其他的生理离子如Fe3+、Ca2+、Zn2+、Mn2+、K+、Na+、Mg2+、Co2+、Ni2+、Ag+、Pb2+、Cd2+却没有形成新的配合物,也没有发生荧光猝灭。脱镁叶绿素a对Cu2+具有选则性,因此可作为荧光探针对Cu2+进行检测。本文通过研究Cu2+浓度、反应时间和反应温度对该反应的影响考察了反应的动力学特征,求出了该反应的活化能10±1 kJ mol-1,还通过实验测得了在8.0×10-5—8.0×10-7 mol dm-3浓度范围内,Cu2+浓度和荧光强度成线性关系,在本实验条件下,脱镁叶绿素a下对Cu2+的检测限为8.0×10-7mol dm-3。3.脱镁叶绿素a对Mn2+离子的识别作用。脱镁叶绿素a的乙醇溶液和Mn2+的醋酸溶液在60℃水浴中反应4h后发现荧光强度发生了明显的猝灭,同时伴随着脱镁叶绿素a的505nm和535nm处的两个特征吸收峰的消失,证明脱镁叶绿素a和Mn2+形成了稳定的配合物。为Mn2+的检测提供了一种新的检测方法。