卟啉季铵盐的合及在分析中的应用.pdf

摘 要 叶琳是具有叶吩核的一类大环化合物的总称。在生物 化学、医学、配位化学、光谱李蔺荻军、光化学、催化 等领域的研究中已占有重要的地位。由于叶琳化合物能与 大多数的金属离子形成稳定的配合物，并且叶琳化合物在 可见光区有较强的吸收，其体系的摩尔吸光蔚矿菠若1-9 X101ml-cm，范围内，具有较高的灵敏度，是分光光 度法测定痕量金属离子的优良试剂。 - 但是，口卜琳试剂在使用过程中，也存在着一些不足，除 了吓琳试剂对金属离子的选择性较差之外，非水溶性叶琳 体系溶解性较差，常需要加入一些表面活性剂来增加溶解 性，有的还需加入辅助配和剂以增强体系的灵敏度，这都 使得测定手续繁琐。 针对这些不足，近年来的一些研究是从分析方法着手， 通过改进测试条件，以提高叶琳试剂的性能，虽有一定的 效果，但不十分明显。我们从合成角度出发，来克服叶琳 试剂的一些不足之处，以优化叶琳试剂的性能，设计并合 成了在叶琳环上连接具有一定电子效应的取代基，以影响 叶琳环对金属离子的配合作用，增强其对某种金属离子的 选择性，在叶琳环上连接不同链长，带有不同体积的季馁 盐基团，使其具有表面活性作用，并利用这些基团在空间 对叶琳环的作用来影响叶琳环对金属.旬子的配合作用，提 高叶琳对某种金属离子的选择性。 通过大量的实验摸索，找出了最佳显色条件，研究出了 简便、快速、灵敏度高、稳!M、便于推广和普及的痕 量金属元素铜和锌的测定力- 论文的工作分为新型叶 了令夕 升、 的合成和其在分析中的应用两部分。 \少季钱盐 犷、合成新型卿叠安丝 口卜琳季按盐的合成共分三步进行:①用对甲氧基苯甲 醛、对轻基苯甲醛和毗咯反应，以丙酸为溶剂，生成 5- (4-TAr基苯基)10,15,20-三((4-甲氧基苯基)叶琳。②用上 述叶琳和。，。一二卤代烷作用，得到侧链末端含有卤素的中 间体叶琳。③该中间体与不同的三级胺反应生成不同的叶 琳季按盐。依据此法，我们合成了叶琳环上带有取代基 (对一甲氧基苯基)，侧链末端带有不同季按盐基团 (三乙 胺，毗睫)，并有不同链长 (CZ,C)的四种新型的叶琳季 按盐。这些化合物的结构分别经过紫外光谱、红外光谱、 核磁共振谱、质is,元素分析的确证。 二、新型叶琳季钱盐在分析中的应用 新合成的叶琳季馁盐作为显色剂用于测定Cull,rZ?` o 实验结果表明:测定金属离子时，无须再加入表面活性 剂，符合我下门的设想;光度法测定Cup,Zn，表观摩尔吸 光系数都达到105以上，是四种高灵敏度显色剂;这些新型 叶琳季按盐与金属离子配合后，配合物稳定性好，有的甚 至长达一星期不发生变化;测定时无须加入辅助配合剂， 证明了这些叶琳季按盐具有很好的配合能力，并简化了测 定手续。实验证明:这类新型叶琳季钱盐显色剂是一类灵 敏度高、稳定性好、操作简便的试剂。应用这四种叶琳测 定了环境水标准样品中的Cup*fZr?，结果令人满意。 此外，我嘴门还研究了叶琳环上侧链长短不同，末端季钱 盐不同对显色反应的影响，发现了一些有意义的规律。测 定痕量铜离子时，①对于叶琳毗Er季按盐 (I、II)随着 侧链的增长，线性范围增大。②对于叶琳三乙胺季按盐 (III,IV)随着侧链的增长，线性范围减小。③此四种叶 琳试剂有着随着侧链的增长，灵敏度下降‘。④不同的叶琳 试剂，共存离子对它们的影响不同。测定痕量锌离子时， ①对于叶琳毗徒季钱盐 (I、H)随着侧链的增长，线性 范围增大。(夏)对于叶琳三乙胺季钱盐 (III,IV)随着侧链 的增长，线性范围变化不明显。③侧链长度相同而季钱盐 不同的叶琳毗陡季钱盐的灵敏度高于三乙胺季铰盐。④此 四种叶琳试剂有着随着侧链的增长，灵敏度下降的规律。 ⑤不同的叶琳试剂，共存离子对它们的影响不同。以上结 论有助于伪选适于测定不同离子的叶琳，以提高选择性。 为了进一步提高灵敏度并减少干扰的影响，还应用二阶 导数分光光度法测定了锌离子，结果表明，不仅堤高