離子液體及β-環(huán)糊精對烷基酚類化合物熒光效應(yīng)的研究.pdf

1、離子液體，又稱為室溫熔融鹽，其作為一類新興物質(zhì)近幾年來得到廣泛的關(guān)注，具有很多傳統(tǒng)溶劑所沒有的獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，如較寬的液體穩(wěn)定范圍、較強(qiáng)的溶解能力、較低的蒸汽壓、較合適的黏度、較高的導(dǎo)電性、較強(qiáng)的催化活性等。由于這些獨(dú)特的理化性能，離子液體被廣泛應(yīng)用在有機(jī)合成反應(yīng)、電化學(xué)、分離科學(xué)、光譜分析以及色譜分析等領(lǐng)域。
　　 β-環(huán)糊精和表面活性劑都屬于有序介質(zhì)。表面活性劑因具有明顯的親水部分和疏水部分，同時(shí)其膠束具有增敏、增溶和增

2、穩(wěn)的作用，是提高發(fā)光分析法靈敏度和選擇性的有效途徑之一。β-環(huán)糊精具有特殊的空腔疏水結(jié)構(gòu)，可以和各種客體分子進(jìn)行絡(luò)合作用，絡(luò)合后的客體分子性質(zhì)會(huì)發(fā)生改變，溶解度、穩(wěn)定度、電化學(xué)以及光譜學(xué)性質(zhì)都會(huì)發(fā)生一定的變化。尤其是對發(fā)光分子的發(fā)光特性有著顯著的影響，因此在發(fā)光分析領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。
　　 烷基酚類化合物主要包括4-辛基酚、壬基酚、4-叔丁基苯酚等，是非離子表面活性劑烷基酚聚氧乙烯醚的降解產(chǎn)物，因具有雌激素效應(yīng)，也被稱為環(huán)境雌

3、激素。作為外源性化合物，烷基酚類化合物能干擾人類和動(dòng)物的內(nèi)分泌系統(tǒng)并產(chǎn)生各種異常效應(yīng)。對生物體及人類的危害主要表現(xiàn)在影響機(jī)體正常的內(nèi)分泌機(jī)能、免疫機(jī)能、神經(jīng)毒害性、男性生殖能力下降、致癌致畸性等。因此建立一種快速有效的檢測環(huán)境中烷基酚類化合物的含量的方法是非常有必要的。
　　 已有文獻(xiàn)報(bào)道離子液體以及有序介質(zhì)都對熒光物質(zhì)具有一定的熒光增敏效應(yīng)，而烷基酚類化合物的共軛結(jié)構(gòu)使其本身具有一定的熒光性，因此我們在本實(shí)驗(yàn)中分別探討了離子液

4、體、離子液體與β-環(huán)糊精對烷基酚類化合物的熒光介導(dǎo)效應(yīng)，并初步探討了其對烷基酚類化合物熒光增敏或猝滅的作用機(jī)理。
　　 本論文主要分為兩個(gè)部分，現(xiàn)簡介如下:
　　 第一部分:
　　 主要研究了四種甲基咪唑類離子液體[C8MIM]PF6、[C14MIM]PF6、[C8MIM]BF4、[C14MIM]BF4對烷基酚類化合物的熒光效應(yīng)。通過測定不同濃度，不同種類，不同陰陽離子，不同溫度等條件下離子液體對烷基酚類熒光光譜

5、及熒光強(qiáng)度的效應(yīng)后發(fā)現(xiàn)，(1)三種烷基酚類化合物4-辛基酚、壬基酚、4-叔丁基苯酚因具有相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)，其熒光特性表現(xiàn)出極大的相似性，激發(fā)波長和發(fā)射波長同樣為λex=227.0 nm，λem=302.0 nm;(2)烷基酚類化合物的熒光隨著加入的離子液體濃度的增大呈現(xiàn)出逐漸猝滅的趨勢;(3)陰離子不同的離子液體對烷基酚類物質(zhì)的熒光猝滅的強(qiáng)度BF4-＞PF6-，而陽離子的不同對熒光沒有明顯的影響;(4)經(jīng)過Stem-Volmer方程計(jì)算得

6、到動(dòng)態(tài)猝滅常數(shù)大于2×1010 L mol-1 s-1，S-V曲線表現(xiàn)出的輕微正偏移以及動(dòng)態(tài)猝滅常數(shù)隨著溫度的升高而增大，暗示了離子液體對烷基酚的猝滅過程是一種動(dòng)靜態(tài)相結(jié)合的猝滅方式。
　　 第二部分:
　　 分別研究了有序介質(zhì)十二烷基硫酸鈉(SDS)、十六烷基三甲基溴化銨(CTMAB)，β-環(huán)糊精對4-辛基酚的熒光效應(yīng)的影響，初步探討了離子液體與有序介質(zhì)發(fā)生協(xié)同增敏作用的可能性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，(1) SDS溶液對4-辛基酚

7、有增敏效應(yīng)，但是其自身熒光發(fā)射范圍與辛基酚有一定的重疊，無法應(yīng)用于對辛基酚的熒光檢測;(2) CTMAB雖具有增敏效應(yīng)，而且本身沒有熒光發(fā)射，但是與離子液體聯(lián)合使用后4-辛基酚的熒光發(fā)射顯著紊亂，同樣無法適用于研究與離子液體的協(xié)同作用;(3)β-環(huán)糊精本身沒有熒光發(fā)射，且對4-辛基酚有很好的增敏效果，經(jīng)計(jì)算兩者結(jié)合后的包合方式為1∶1，結(jié)合的穩(wěn)定常數(shù)及反應(yīng)的自由能分別為K=9.8×103 L mol-1，自由能ΔG=-5.45 kJ m