Page 126 - 《精细化工》2020年第2期

·328· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

度更倾向于芳环结构单元。进一步分析可知，配合
–
物 R+F 的 HOMO 和 LUMO 之间的能量差（ΔE=
2.52 eV）比受体 R（ΔE=2.56 eV）的低，这一现象与
吸收光谱中观察到的红移现象是一致的，且受体 R 和
–
F 相互作用的理论计算和实验观察结果也是相同的。

图 13 受体 R 与 3 种牙膏提取液（样品 1、2 和 3）作用
后的 UV-Vis 谱图及溶液颜色变化
Fig. 13 UV-Vis spectra and solution color changes after
receptor R interaction with three toothpaste
extracts (samples 1, 2 and 3)
3 结论

利用缩合反应制备了一种长链烷氧基苯腙衍生
物受体 R，并通过核磁、FTIR 和 HRMS 对其结构进
行了表征。利用 UV-Vis、NMR 等研究了受体 R 对
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F 、Cl 、Br 、I 、H 2 PO 4 、NO 3 、ClO 4 、HSO 4 和 Ac –
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的识别性能。结果表明，受体 R 在 DMSO 体系对 F 、
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Ac 和 H 2 PO 4 显示了紫外和裸眼识别性质；在 5%H 2O+
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95%DMSO 体系，其可以实现对 F 的单一紫外及裸
3
眼识别，且络合常数为 3.07×10 L/mol，检出限可
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达 9.97×10 mol/L。Job 曲线证实受体 R 与 F 以物
质的量比 1∶1 的配比结合。进一步通过核磁滴定及
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图 12 受体 R 和 R+F 的 HOMO 与 LUMO 轨道能级差 理论计算相关数据推测了受体 R 与 F 的识别机理。
Fig. 12 HOMO-LUMO energy differences between receptor 离子竞争实验及牙膏中氟检出实验也证实该受体 R
–
R and R+F 的识别具有良好的环境适应性及实际应用价值。

2.7 实际应用性能 参考文献：
选取了 3 种不同品牌牙膏（标记为样品 1、2 和 [1] WANG F, SEN S, CHEN C, et al. Self-assembled cagelike receptor
that binds biologically relevant dicarboxylic acids via proton-coupled
3），按 1.4 节进行样品处理，取上述 3 种提取液加 anion recognition[J]. Journal of the American Chemical Society, 2020,
142(4): 1987-1994.
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到受体 R（2.0×10 mol/L）的 DMSO 溶液中，考察 [2] MOGHADAM F N, AMIRNASR M, MEGHDADI S, et al. A new
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了受体 R 对实际生活中含氟物质中 F 的检测性能， fluorene derived Schiff-base as a dual selective fluorescent probe
2+
−
for Cu and CN [J]. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and
见图 13。由图 13 可知，样品 2 使受体 R 在 402 nm Biomolecular Spectroscopy, 2019, 207(15): 6-15.
[3] HUANG Y R (黄运瑞), CHEN X (陈欣), HAN W F (韩文芬). Synthesis
处的吸光度发生显著减小，同时在 486 nm 处产生 and anion recognition properties of N-benzoyl-N-benzothiazole
thiourea[J]. Fine Chemicals (精细化工), 2018, 35(8): 1267-1270.
1 个新吸收峰，说明该牙膏的含氟量较高。样品 1 和 [4] TOLPYGIN I E, TIKHOMIROVA K S, REVINSKII Y V, et al.
O-Nitroarylidene imines, bifunctional fluorescent chemosensors for
3 使受体 R 在 402 nm 处的吸光度略有降低，表明 2 lanthanide cations and fluoride anions[J]. Russian Journal of Organic
Chemistry, 2017, 53: 1651-1654.
个样品的含氟量较小。样品 2 的颜色由浅黄色变为 [5] MUWAL P K, NAYAL A, JAISWAL M K, et al. A dipyrromethane
2+
−
了酒红色，发生了显著的颜色变化。而样品 1 和 3 based receptor as a dual colorimetrc sensor for F and Cu ions[J].
Tetrahedron Letters, 2018, 59(1): 29-32.
溶液的颜色变化不大，这一结果与上述 UV-Vis 光 [6] ARABAHMADI R. A new colorimetric azo-azomethine probe for
fluoride ion detection based on the proton transfer signaling mode:
–
谱的变化相符合。选择 407 nm 处吸光度与 F （mg/L） Real-life applications[J]. Analytical and Bioanalytical Chemistry
Research, 2018, 5(1): 171-182.
做标准曲线，牙膏样品 1、2 和 3 在 407 nm 处的吸 [7] YOU G R, PAR G J, LEE S A, et al. A single chemosensor for
−
multiple target anions: The simultaneous detection of CN and OAc −
光度分别为 0.388 、0.099、0.431，对应的氟含量分 in aqueous media[J]. Sensors and Actuators B: Chemical, 2014, 202:
别为 310.68、1557.71 和 125.13 mg/kg（以牙膏中的 645-655.
[8] ZHAO S N, WU L L, FENG J, et al. An ideal detector composed of a
2+
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氟元素质量计），与 F 选择电极法测定结果一致。说 3D Gd-based coordination polymer for DNA and Hg ion[J]. Inorganic
Chemistry Frontiers, 2016, 3: 376-380.
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明受体 R 具有较好的牙膏中 F 的检出性能。 （下转第 418 页）