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镉和汞是环境中重要的重金属污染物,钴和镍是人体必需的微量元素。因此,合成新型试剂,发展新显色反应,并以此建立这些金属离子的高灵敏分析方法,对于推动生命科学和环境科学的研究均具有重要的意义。 三氮烯试剂已被广泛应用于镉、汞、银等金属离子的光度测定。为了进一步探索该类试剂的光度性能,寻找更灵敏的反应体系,本文设计并合成了五种新的三氮烯试剂。即:1-(5,7-二溴-8-喹啉)-3-偶氮苯-三氮烯(DBQABT);1-偶氮苯-3-(5,7-二溴-8-喹啉)-三氮烯(ABDBQT);1-偶氮苯-3-(6-甲氧基-2-苯并噻唑)-三氮烯(ABMBTT);1-(2-苯并噻唑)-3-(5,7-二溴-8-喹啉)-三氮烯(BTDBQT)和1-(6-甲氧基-2-苯并噻唑)-3-(5,7-二溴-8-喹啉)-三氮烯(MBTDBQT)。这些新试剂是以8-氨基喹啉,对氨基偶氮苯,6-甲氧基-2-氨基苯并噻唑等为主要原料,在低温下,通过重氮化反应,偶合反应制得,并经过乙醇或乙醇-水混合溶剂重结晶得到纯化。它们的组成和结构分别由元素分析,红外光谱得到表征,一些特殊结构的试剂由~1H-NMR得到进一步确定。 本文还进一步研究了这些新试剂与Cd(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Co(Ⅱ)等金属离子的显色反应,得到的研究结果分别为:(1)DBQABT与Cd(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)在Triton X-100存在下,于硼砂-氢氧化钠缓冲介质中,分别生成2:1的橙红色配合物。入。。,““:52511m, E。:2.()1x 10’L.m01,.cnl,; 入。,:“’’:520hm, c+,二1.7()x 1()’L.m()1’.cm‘。 Cd(Ⅱ)和Hg(Ⅱ)均在0~20μg/25mL范围内遵守比尔定律。(2)ABDBQT与Cd(Ⅱ)、Hg(Ⅱ),于硼砂-氢氧化钠缓冲介质中,分别在Triton X-100和OP存在下,生成2:1的橙红色配合物。入。:,“—R;524nm, E。:1.76x10‘L.mol—1.cmq; 入。。:”“—R:517nm, 巳5,7:1.53x10’L.m01’.cm-1。 Cd(Ⅱ)和Hg(Ⅱ)分别在0~10μg/25mL和0~20μg/25mL范围内遵守比尔定律。(3)ABMBTT与Cd(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)和Ni(Ⅱ),在Triton X-100存在下,分别在pH10.0、pH10.4、pH9.5的硼砂-氢氧化钠的缓冲介质中发生灵敏显色反应。入。,:“‘“:518nm, 巳。’1.77x10’L.m01—I.cm’‘; 入。,:”o—’:520nm, c,,,二 1.40X10‘L.m01—1.Cfllq; 入。::Hi’=542nm , c。:’ 1.84X 10’L.mol—1.cm—l。 Cd(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)分别在0~10μg/25mL、0~20μg/25mL和0~6μg/25mL范围内遵守比尔定律。(4)BTDBOT与Co(Ⅱ)在阳离子表面性剂CTMAB存在下,在pH10.2的硼砂-氢氧化钠的缓冲介质中,生成 广两帅他人学阶卜论义;新型土氮烯试剂的八成川U。厂I(11)、1屹(H)、H;(H)、(.(h)*色反…的川穴 1:1的蓝色配合物.入。/“{=646urn,。u。-1.65 x 16’L.mol".cm。Co(l)在 0-6卜*25nl二3 围内遵守比尔定律。(5)MBTDB叮与*(11)、N Z(11)在弱碱性介质中,分别在凹B和叮MB 存在下冗 生成蓝色酉合物C X血觊甄L‘’惯一646urn 】 s。。D二 1巴 10 x 10’L.mol‘c;n’回 A 卜。同一623n。s 一 1.33 x m’L.mo互.cm-’。Co(11)和M(11)分另在0-门卜g/乃ml。、0一扣g/sin卜范围内遵 守比 尔定律。 本工作合成的新试剂均为上述金属离子的高灵敏光度试剂,摩尔吸光系数均在1矿以 上。其中DBOABT是目前光度法测定锅、汞最灵敏的显色剂之一,而ABMBTT则是测定微量 镍门)最灵敏的显色剂之一。基于这些显色反应建立的光度分析方法在环境科学、村料利 学和生命科学研究中具有广泛的应用前景。 在实验过程中,另外还合成了一种新的卜氨基喳琳偶氮染料5-(4-甲酞基苯偶氮)亿- 氨基喳琳(呷M),并发现该试剂亦能与钻、镍呈灵敏的显色反广,故本文也详细研究了呷叩 与CO (I)、N i(11)的显色反应。其结果表明,该试剂也是光度法测定CO(11)、Ni(11)的高 灵敏试剂,并由此建立了光度测定微量CO门I厂N Z门1)的新方法。