新型含N化合物和磷酸单酯的合成、表征及化学发光性质研究

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本论文对化学发光的原理;含C-N键对位酚类衍生物的合成方法、反应机理;磷酸单酯衍生物和含C=N键的芳香族Schiff碱衍生物的合成方法及其研究进展进行了综述。利用大体积双膦配体的二茂铁金属络合物作为催化剂,将芳香族亚胺活性基团引入目标化合物中,设计并合成了5个含C-N键的新型对位酚类衍生物,分别为:4-(1H-苯并咪唑-1-基)苯酚(A1)、4-(1H-苯并[1, 2, 3]三氮唑-1-基)苯酚(A2)、4-(9H-咔唑-9-基)苯酚(A3)、4-(二(1H-吲哚-2-基)甲基)苯酚(A4)、4-(1H-苯并咪唑-2-基)苯酚(A5)。设计并合成了6个含C=N键的新型芳香族Schiff碱衍生物,分别为:邻硝基肉桂醛缩对乙氧基苯胺(B1)、邻硝基肉桂醛缩1-萘胺(B2)、邻硝基肉桂醛缩邻甲氧基苯胺(B3)、肉桂醛缩对乙氧基苯胺(B4)、肉桂醛缩对甲氧基苯胺(B5)、邻硝基肉桂醛缩对甲氧基苯胺(B6),并得到了Schiff碱化合物B2、B3、B5、B6的单晶。设计并合成了5个磷酸单酯衍生物,分别为:对碘苯酚磷酸单酯(C1),对苯基苯酚磷酸单酯(C2),对羟基苯基苯酚磷酸单酯(C3),对碘苯基苯酚磷酸单酯(C4),p-[1,2,4]-三氮唑基苯酚磷酸单酯(C5)。利用红外光谱(IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、核磁共振碳谱(13C-NMR)及部分化合物的X-射线单晶衍射分析对化合物的结构进行了表征。并对部分化合物的荧光效果和化学发光增强效果进行了初步探讨,从中筛选出了高活性的化学发光增强剂。对位酚类衍生物荧光性能的研究结果表明,大部分酚类化合物具有很强的荧光效果,这与分子中的取代基和共轭程度有关。研究了5种含N酚类衍生物对Luminol-H2O2-HRP体系化学发光性能的影响,讨论了化合物A5作为抑制剂时,Luminol-H2O2-HRP化学发光体系的优化条件分别为[Luminol]:5×10-5 mol/L(0.1 mol/LTris-HCl缓冲液,pH=8.6);[HRP]:1×10-5 mg/mL;[H2O2]:5×10-3mol/L;[A5]:1.0×10-3 mol/L。研究了p-[1,2,4]-三氮唑基苯酚磷酸单酯(C5)作为预增强剂时对Luminol- H2O2-HRP化学发光体系的增强效果,并对反应条件进行了优化。实验结果表明,p-[1,2,4]-三氮唑基苯酚磷酸单酯作为预增强剂时,对Luminol-H2O2-HRP化学发光体系具有很强的增强效果,在碱性磷酸酶(ALP)作用下,p-[1,2,4]-三氮唑基苯酚磷酸单酯完全水解生成具有增强效果的p-[1,2,4]-三氮唑,提高了发光强度,延长了发光时间,增强效果可达200多倍。反应的优化条件分别为[Luminol]:2.0×10-4 mol/L(0.1 mol/LTris-HCl,pH=8.6);[ALP]:1×10-4 mg/mL;[单酯]:1.0×10-3 mol/L;[H2O2]:1×10-3 mol/L;单酯和ALP于37℃水浴恒温30 min。
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