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基于葫芦[6]脲的超分子配合物的合成、表征及其在抗生素检测中的应用研究

石露露

基于葫芦[6]脲的超分子配合物的合成、表征及其在抗生素检测中的应用研究

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作者信息

  • 1. 长春工业大学
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摘要

葫芦[n]脲(Cucurbit[n]uril,CB[n]s)分子由于它的结构与性质的特殊性,近几年引起了人们广泛的关注。CB[n]s两端口处极性较强的羰基氧原子可以与金属离子配位,其外围的氢原子和氧原子能够与一些有机配体产生氢键作用力、C-H…π相互作用力和π…π等弱相互作用,进而构筑出结构新颖、性能优异的超分子配合物。超分子配合物作为一种新材料在环境污染物的分析检测方面备受关注。畜禽养殖生产中抗生素的过量使用或滥用造成严重的生态环境问题,危及人类健康。传统的抗生素检测方法大多存在仪器昂贵、操作繁琐、检测费时等缺点,难以适应抗生素检测的发展需求。本文以CB[6]为研究平台,筛选系列稠环芳香化合物作为结构诱导剂,成功构筑了两种基于CB[6]的新型超分子配合物,并通过单晶X-射线衍射、粉末X-射线衍射等手段进行结构表征,并将其作为荧光探针对某些常用抗生素的检测,建立了快速、灵敏的抗生素检测的新方法。同时,我们对检测机理进行了分析。具体工作如下: 1、以芳香化合物4,4’-联苯二磺酸(H2BPDS)作为结构导向剂,以Na+为中心离子,成功地合成了一种基于CB[6]的新型超分子配合物[Na4CB[6](H2O)10DMF]·2BPDS·2H2O(1)。结构分析表明,每个CB[6]分子端口均与两个Na+离子配位形成[CB[6]-Na4]4+阳离子,[CB[6]-Na4]4+与BPDS2-间通过非共价相互作用结合。荧光分析表明,配合物1可以作为荧光探针实现对两种常用的氟喹诺酮类抗生素左氧氟沙星(LUX)和加替沙星(GAT)灵敏、快速的检测。同时将其用于模拟废水和人工尿液中GAT的检测,并且具有较好的回收率。 2、以9-蒽甲酸(HL)作为结构导向剂,Cd2+作为中心离子,合成了一种基于CB[6]新型的超分配合物[CdL4]2-·CB[6](2)。结构分析表明,Cd2+离子与4个HL分子的羧基氧原子配位,形成孤立的风车状[CdL4]2-络合物阴离子,CB[6]分子与[CdL4]2-之间通过非共价相互作用结合形成三维超分子配合物2。性能研究表明,配合物2可以作为荧光探针实现对呋喃类抗生素呋喃西林(NFZ)和呋喃妥因(NFT)的检测,并表现出极高选择性和灵敏度;配合物2对模拟废水及人工尿液中抗生素的检测表现出较好的回收率;将配合物2成功制备成试纸条,实现对NFZ/NFT简便、快速及可视化检测。

关键词

抗生素检测/荧光探针/葫芦[6]脲/超分子配合物/溶剂热合成

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授予学位

硕士

学科专业

化学

导师

刘梅

学位年度

2021

学位授予单位

长春工业大学

语种

中文

中图分类号

X8
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