System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 含铁硫基配合物的制备及其在有机胺特异性检测中的应用制造技术_技高网

含铁硫基配合物的制备及其在有机胺特异性检测中的应用制造技术

技术编号:43895400 阅读:1 留言:0更新日期:2025-01-03 13:09
本发明专利技术涉及一种含铁硫基配合物的制备及其在有机胺特异性检测中的应用。所述的配合物是以单核铁为前体,与不同金属盐在不同有机溶剂中进行反应,选择性的得到了两类构型的配合物。以含有不同取代基的多胺、单胺以及其他干扰性化合物为客体,以上述配合物为主体,验证了该铁硫系列传感器对多胺的快速特异性识别性能,并对传感机理进行了详细的探究。本发明专利技术首次以仿生铁硫基为前体构筑了一系列双/多金属传感器,利用客体与金属之间的配位差异作用力以及罕见的组装体从有序到有序转变的响应模式,实现了多胺的特异性检测,为铁硫配合物在分离领域中的应用提供了新的思路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于铁硫基的组装体从有序到有序转变驱动的多胺特异性检测的方法,利用铁硫基构筑了一系列多胺特异性检测的传感器,提出了检测过程中组装体从有序到有序转变驱动的多胺检测新机理,属于分析化学领域。


技术介绍

1、有机胺的检测因其从有机合成到环境监测的关键作用而受到特别关注。通常情况下,有机胺具有高毒性、有害性、无色且没有发色基团,这使得它们难以通过视觉检查直接区分。其中,多胺涉及到多种功能性应用,例如分析检测、药物开发、化疗和生物调节,这使得多胺的测定非常重要,尤其是合成多胺的检测。例如,三聚氰胺事件,作为婴儿配方奶的丑闻,导致数以万计的儿童住院甚至死亡,这也给全球食品链的安全敲响了警钟。到目前为止,在多胺检测领域,科学家们已经开发各种传感材料,包括分子探针、化学传感器和纳米传感器,但检测体系通常需要特定的温度、反应时间和ph值。从传感机理的角度看,上述传感体系可分为两类响应模式:一种是传感器和分析物之间的直接绑定结合,包括不可逆的共价键和可逆的非共价键结合;另一种是指示剂(配体)和目标分析物之间的置换反应。以上这两种检测模式主要集中在分子水平的相互作用。相比之下,很少有文献报道基于分子自组装的化学传感。由于在传感过程中有序组装体的形成或破坏是超分子层面的转换,这样显著的变化可以极大地促进传感效率,但整个过程很难被精确操纵。除了这些从有序到无序的转变,在本文中,我们创新性地提出了一种由基于铁硫平台的组装体的有序转变驱动的选择性多胺检测模式。

2、铁硫配合物,是受生物酶辅助因子启发制备的一系列金属配合物,因其独特的活性和选择性在各领域发挥着重要的作用,例如催化和电子转移。近几十年来,人们开发了各种铁硫配合物,其核心骨架都由铁原子、硫配体和辅助配体组成。然而,这些合成的高活性模型配合物通常具有低配位数和低金属价态的特点。它们固有的脆弱性和对空气和水的反应性决定了所有相关的操作都应在严格的无水无氧条件下进行,这大大限制了它们在环境中的实际应用。尽管如此,铁硫基独特的氧化还原和配位特性为开发传感检测方面的未知应用提供了前景,而关键是要设计和合成结构稳定的铁硫体系。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供了一系列以铁硫基为主体的多胺特异性识别传感器,以环境稳定的单核铁硫基为前体,通过硫配体的配位作用,构建了多种硫桥联的金属配合物。本专利技术提供了一种多元胺的特异性检测方法,以不同种类的多胺、单胺以及其他干扰物为客体,基于组装体从有序到有序转变驱动的独特检测模式,实现了多胺的快速、简易、可循环和特异性检测。

2、本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的:

3、本专利技术的一系列以铁硫为主体的传感器的制备方法:单核铁硫配合物[cp*fe(η3-tpdt)]是由一个位阻较大的五甲基环戊二烯(cp*=η5-c5me5)辅助配体和一个具有柔性结构的双巯乙基硫醚(tpdt,s[ch2ch2s-]2)配体和一个铁原子组成,具有较高的环境稳定性,并以此为前体,选择不同的有机溶剂和反应时间,通过m-s d-pπ作用,实现与其他金属盐的制备。最后将混合液进行过滤、洗涤和旋干,构建了多种硫桥联的金属配合物。

4、以单核铁为前体,利用硫配体上孤对电子的再配位性质,筛选可与前体形成稳定结构的金属配合物,具体步骤如下:将单核铁前体溶解在相应的有机溶剂中,包括二氯甲烷、四氢呋喃、甲醇等,随后将与单核铁摩尔比为1:1或1:0.5的金属盐加入溶液中,金属盐种类包括氯化锌、氯化亚铁、氯化锰、氯化钯、氯化镍和氯化亚铜。在室温反应一定时间后,将混合液过滤和旋干,并通过高分辨质谱和氢核磁对产物进行表征,对于中性化合物,继续利用六氟磷酸胺对负离子进行交换。

5、以构筑的一系列硫桥联的金属配合物为传感器对多胺进行特异性检测,该检测过程基于不同金属种类的金属离子与多胺、单胺以及其他非胺类物质的配位差异作用力,通过不同的检测手段对检测结果进行表征,具体步骤如下:

6、(1)通过紫外可见吸收光谱测试,对多胺特异性检测进行表征,步骤如下:首先,在两面通透的石英比色池中,加入3ml的0.33mm的金属配合物的二氯甲烷溶液,对配合物的紫外可见光谱谱图进行采集,随后加入不同浓度的多胺(0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、1.0和2.0mm)、单胺(1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、10.0和15.0mm)以及其他干扰性分析物(0.4和15mm),再次对谱图进行采集,比较加入待分析物前后紫外可见区吸收峰位置以及强度的变化,判断传感器对多胺的特异性识别性能;

7、(2)通过裸眼检测,对多胺特异性检测进行表征,步骤如下:首先对各种配合物(0.33mm)在二氯甲烷中的初始颜色进行拍照记录,然后加入浓度为0.4mm的代表性的多胺、单胺和干扰物,包括二乙烯三胺、轮环藤宁、4,4’-联吡啶、正丙胺和乙酸乙酯,然后对响应后的混合物的颜色进行拍照,通过比较客体加入前后混合液的颜色变化,对多胺响应效果进行评估;

8、(3)通过差分脉冲伏安法,对多胺特异性检测进行表征,步骤如下:首先通过循环伏安测试判定各种配合物的氧化还原峰位,然后根据氧化峰位对配合物进行差分脉冲伏安测试,然后分别加入溶度为60、150、300、60、900、1200、1500和1800μm的分析物,对氧化峰的强度进行检测,最后根据强度变化的幅度进行标准曲线的绘制,通过斜率的大小判断配合物对分析物的响应能力。

9、以构筑的一系列硫桥联的金属配合物为传感器,在对多胺进行的特异性检测过程中,基于组装体从有序到有序转变独特检测模式是关键驱动力,通过不同的测试手段对机理进行了详细的研究,具体步骤如下:

10、(1)通过电子自旋光谱,对机理进行研究,步骤如下:首先对配合物进行电子自旋光谱的测试,判断初始配合物的单电子状态,然后加入多胺后再次对混合液进行电子自旋光谱的测试,记录多胺响应前后配合物的单电子状态;

11、(2)通过循环伏安测试,对机理进行研究,步骤如下:首先对配合物进行循环伏安的测试,然后在加入多胺后,再次对混合液进行测试,通过记录多胺加入前后配合物氧化还原峰的峰位和峰强的变化,判断体系成分的改变;

12、(3)通过核磁滴定实验,对机理进行研究,步骤如下:首先将各配合物(1.0mm)溶解在不同氘代试剂中对其进行氢核磁谱图测试,随后加入多胺(1.2mm)再次进行核磁谱图的采集,通过判断多胺响应后的新峰的化学位移和积分面积,推断新生成化合物的种类和具体结构;

13、(4)通过低场核磁测试,对机理进行研究,步骤如下:通过采集多胺加入前后配合物的低场核磁数据,比较前后体系的驰豫时间,推断新生成体系的磁性状态;

14、(5)通过x-射线单晶衍射技术,对机理进行研究,步骤如下:将配合物与多胺进行摩尔比1:1的混合后,将上层溶液过滤,对残留物进行收集和纯化,通过培养单晶并进行测试,在分子层面确定新化合物的精确结构;

15、(6)通过动态光散色测试,对机理进本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种含铁硫基配合物,其特征在于:包括下述所示2个配合物中的一种或二种,

2.一种权利要求1所述配合物的制备方法,其特征在于:

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述金属盐用量为单核铁配合物量的0.5倍摩尔当量至1.5倍摩尔当量,优选1-1.2倍摩尔当量。

4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述反应溶剂包括二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、乙腈、甲醇和乙醇中的一种或二种以上。

5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述反应时间包括1-12小时,优选3-6小时;

6.一种配合物在有机胺特异性检测过程中的应用;所述配合物为下述3个中的一种或二种或三种,

7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述的配合物于有机胺溶液中的浓度范围为0.23-3.3mM,优选0.33-1mM。

8.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述的检测手段包括定性检测或定量检测,其中定性检测包括紫外光谱的检测、裸眼检测以及循环伏安测试中的一种或二种以上,定量检测包括差分脉冲伏安法测试;

<p>9.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述的有机胺的种类包括多胺、单胺中的一种或二种以上;

10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,

...

【技术特征摘要】

1.一种含铁硫基配合物,其特征在于:包括下述所示2个配合物中的一种或二种,

2.一种权利要求1所述配合物的制备方法,其特征在于:

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述金属盐用量为单核铁配合物量的0.5倍摩尔当量至1.5倍摩尔当量,优选1-1.2倍摩尔当量。

4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述反应溶剂包括二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、乙腈、甲醇和乙醇中的一种或二种以上。

5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述反应时间包括1-12小时,优选3-6小时;

6.一种配合物在有机...

【专利技术属性】
技术研发人员:卿光焱张亚会
申请(专利权)人:中国科学院大连化学物理研究所
类型:发明
国别省市:

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