Page 122 - 《精细化工》2020年第2期
P. 122

·324·                             精细化工   FINE CHEMICALS                                 第 38 卷

            研究人员的重点关注,同时其在阴离子识别方面表现                            7.13 (d, 2H, J = 8 Hz, H—Ar), 6.98 (d, 2H, J = 8 Hz,
            出优异的选择性和灵敏度            [17-18] 。最近,HU 等   [19] 和   H—Ar),  3.99 (t, 2H,  J = 8  Hz,  —CH 2 ), 1.71 (m,
            LIN 等  [20] 将长链烷氧基引入到受体结构中,结果发                     2H,  —CH 2 ), 1.40 (m, 2H,  —CH 2 ), 1.26 (m, 16H,
                                                                                                     13
            现,烷氧基链之间的疏水堆积作用可诱导体系形成                             —CH 2 CH 3 ), 0.85 (t, 2H, J = 8 Hz,  —CH 3);  CNMR
            具有阴/阳离子响应的超分子凝胶体系。                                 (DMSO-d 6,100 MHz), δ: 160.20, 151.21, 142.45, 138.42,
                 在前期工作基础上        [21] ,本研究拟制备一种阴离              128.50, 127.59, 126.66, 115.23, 111.46, 68.04, 31.76,
                                                               29.49, 29.46, 29.44, 29.21, 29.20, 29.18, 29.08, 25.93,
                                     –
                                –
                                                   –
                                                         –
                                         –
                                             –
            子受体 R,研究其对 F 、Cl 、Br 、I 、HSO 4 、NO 3 、             22.56, 14.42; IR(KBr), ν/cm :3274, 3246, 2915, 2849,
                                                                                      –1
                             –
                       –
                –
            ClO 4 、H 2 PO 4 和 Ac 的识别性能。通过 UV-Vis 光谱
                                                               1592, 1507, 1474, 1307, 1271, 1240, 1169, 1104, 1023,
            分析受体 R 对阴离子的识别性能,并利用核磁滴定、                          1001, 956, 836, 749, 693; HRMS, m/Z: [C 25H 33N 4O 5–H] –
            理论计算等来推测可能的识别机理,旨在提升对特                             理论值 469.2451,测量值 469.2496。
            定阴离子识别的选择性及扩展识别受体的种类,为阴                            1.3    结构表征与性能测试
            离子识别受体的发展及应用提供一定的理论支撑。                             1.3.1   结构表征
                                                                   采用 KBr 压片法对受体 R 进行 FTIR 测试,波
            1   实验部分                                           数范围:4000~400 cm 。采用直接进样法对受体 R
                                                                                   –1
                                                               的乙腈溶液(1 g/L)进行 HRMS 分析,设置为负离
            1.1   试剂与仪器
                                                               子模式。
                 对十二烷氧基苯甲醛按文献[22]方法合成;2,4-
                                                               1.3.2   紫外识别实验
            二硝基苯肼、四丁基氟化铵、四丁基氯化铵、四丁
                                                                                          –4
                                                                   分别移取 0.5 mL(2.0×10  mol/L)受体 R 的
            基溴化铵、四丁基碘化铵、四丁基硫酸氢铵、四丁
                                                               DMSO 溶液于 10 支 10 mL 的比色管中,再分别依
            基硝酸铵、四丁基高氯酸铵、四丁基磷酸二氢铵、
                                                                                                    –
                                                                                               –
                                                                                   –2
                                                                                                        –
                                                                                                           –
                                                               次加入 0.5 mL(1.0×10  mol/L)的 F 、Cl 、Br 、I 、
            四丁基醋酸铵,AR,阿拉丁试剂(上海)有限公司;
                                                                 –
                                                                             –
                                                                       –
                                                                                           –
                                                                                    –
                                                               Ac 、ClO 4 、NO 3 、H 2 PO 4 、HSO 4 溶液,定容至 5 mL
            无水乙醇、乙腈,AR,上海柏卡化学技术有限公司;
                                                               并混合均匀,在室温下利用紫外-分光光度计进行
            二甲基亚砜(DMSO)、乙酸,色谱纯,上海达瑞精
                                                               测试。
            细化学品有限公司;紫外光谱测试所用 DMSO 及乙
                                                               1.3.3   紫外滴定实验
            腈均为色谱纯。
                                                                                           –5
                                                                   移取 3 mL 受体 R(2.0×10  mol/L)的 DMSO
                 SGWX-4 型数字显微熔点测定仪,上海仪电物
                                                               溶液到石英比色皿中,然后使用微量进样器利用累
            理光学有限公司;Nicolet iS50 型傅里叶变换红外光
                                                               积加样法逐次在主体中加入浓度为 0.1 mol/L 四丁
            谱仪,美国 Thermo-Fisher 公司;RE-5230 型旋转蒸
                                                               基氟化铵的 DMSO 溶液,室温下跟踪测试溶液的
            发仪,上海亚荣生化仪器厂;ZNCL-BS 型智能磁力
                                                               UV-Vis 吸收光谱,纯 DMSO 作参比。
            搅拌器,河南胜博仪器设备有限公司;U-3900H 型
                                                               1.4   实际样品检测
            紫外-可见分光光度计,日本 Hitachi 公司;Bruker
                                                                   分别称取 0.1 g 3 种不同品牌牙膏样品于烧杯
            AvanceⅢ 400  MHz 核磁共振波谱仪,瑞士 Bruker
                                                               中,并标记为样品 1、2 和 3,再分别加入 10 mL
            公司。
                                                               DMSO,超声 0.5 h 后进行离心,得到牙膏样品的提
            1.2   合成
                                                                                           –4
                                                               取液。分别移取 0.5 mL(2.0×10  mol/L)受体 R 的
                 苯腙衍生物受体 R 的合成路线如下所示:
                                                               DMSO 溶液于 4 支 10 mL 比色管中,再分别利用
                                                               DMSO、样品 1、2 和 3 的提取液 2.25 mL 定容至 5
                                                               mL,在室温下利用紫外-分光光度计进行测试,纯
                                                               DMSO 作参比。此外,在 407 nm 处吸光度与 F                 –
                 将 0.58 g(2 mmol)对十二烷氧基苯甲醛、0.40 g
                                                                                                          2
                                                               (mg/L)的标准曲线方程为 y = –5.15x+0.46,R  =
            (2 mmol)2,4-二硝基苯肼和 30 mL 乙醇加入至
                                                                                                      –
                                                               0.997。牙膏中氟含量(mg/kg)计算公式:F 含量 =
            100 mL 圆底烧瓶中,室温搅拌 5 min 后滴加 0.5 mL
                                                               5(y–0.46)/(–0.0515×0.0225)。
            乙酸,加热回流 3 h。待反应结束后,冷却至室温,
            抽滤,冷乙醇(5  ℃)(3×10 mL)洗涤,80  ℃烘                     2   结果与讨论
            干,在热乙醇中(60  ℃)重结晶得到 0.74 g 橙黄色
            固体产物 R,产率 78.5%,m.p.=127~129  ℃。UV-Vis             2.1   阴离子与受体 R 作用的紫外-可见光谱分析
                                1
            (DMSO),λ max /nm: 402;  HNMR (DMSO-d 6 , 400 MHz),     通过 UV-Vis 吸收光谱考察了受体 R(2.0×
                                                                 –5
                                                                                                          –
            δ: 11.20 (s, 1H, N—H), 8.12 (d, 2H, J = 8 Hz, H—Ar),   10  mol/L)DMSO 溶液分别与 50 倍物质的量 F 、
                                                                                                          –
            7.99 (s, 1H,  —CH==N—), 7.66 (d, 2H, J = 8 Hz, H—Ar),   Cl 、Br 、I 、H 2 PO 4 、NO 3 、ClO 4 、HSO 4 和 Ac 的
                                                                                                    –
                                                                         –
                                                                     –
                                                                 –
                                                                                 –
                                                                                             –
                                                                                      –
   117   118   119   120   121   122   123   124   125   126   127