论文总字数：7302字

摘 要

本文以4,4"-二甲基-2,2"-联吡啶为原料，合成了2- (4′-甲基2,2′-联吡啶)-4-苯并噻唑希夫碱(L)，并用核磁共振氢谱、质谱、红外等手段进行了结构表征。建立了以L为显色剂，分光光度法测定铁(Ⅱ)含量的方法。结果显示，显色剂与Fe² 形成3:1络离子，显红色。在5×10^-6-1×10^-5mol/L 范围内，Fe² 离子的浓度与吸光度的增强成良好的线性关系 (R²=0.9961)。Fe² 的检测限：4.66×10^-9mol/L

关 键 词：2-(4′-甲基2,2′-联吡啶)-苯并噻唑希夫碱,合成,Fe² ,分光光度法

Abstract：A novel Schiff base L was synthesized facilely by the condensation reaction of 2-(4-methylpyridin-2-yl)isonicotinal dehyde and benzo[d]thiazol-2-amine. Its structure was characterized by 1H NMR, IR, HRMS-ESI. The results showed that the compound L exhibited the selective colorimetric to Fe² , and other metal ions did not interfere with its recognition. The adsorption intensity of L and Fe² concentration (5×10^-6-1×10^-5mol/L) showed a good linear relationship. The detection limits was 4.66×10^-9mol/L．

Keywords：2-(4-methylpyridin-2-yl)isonicotinal dehyde and benzo[d]thiazol-2-amine, Synthetize, Fe² , Colourimetric detection 

目 录

1 前言 4

2 实验部分 4

2.1 实验试剂和仪器 4

2.2 配体L的合成 4

2.2.1 4-甲基-4′-甲酰基-2,2′-联吡啶的合成 4

2.2.2显色剂L的合成 4

3 结果与讨论 5

3.1配体L质谱特征 5

3.2配体L紫外光谱特征 6

3.3对Fe² 显色作用研究 6

3.3.1 最大吸收波长选择 6

3.3.2 显色剂用量的确定 7

3.3.3 酸度对吸光度的影响 8

3.3.4 显色时间对吸光度的影响 9

3.3.5 显色温度的影响 10

3.3.6 干扰离子的影响 10

3.3.7 标准曲线的绘制 11

结 论 13

参考文献 14

致谢 15

1 前言

工业生产中，铁作为一种重要的金属原料，广泛应用于工业、农业、建筑、军工、航天航空等各行业。铁也是人类必须的微量元素之一^[1]，人类造血功能离不开铁元素^[2]。因此，迄今为止，已有许多测定铁离子的方法，包括原子吸收光谱法^[3-4]、X射线荧光光谱法^[5]、荧光探针法^[6]、分光光度法^[7-10]等。其中分光光度法由于设备简单、操作方法重现性好、试剂所用量少等特点受到科技工作者积极探索。为此，本文利用2,2′-联吡啶衍生物合成新型的亚铁离子显色剂，期望“裸眼”识别亚铁离子。建立分光光度测定亚铁离子的方法。

2 实验部分

2.1 实验试剂和仪器

4,4′-二甲基2,2′-联吡啶，无水乙醇，HCl，NaOH ，HAc，NaAc，SeO₂，(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O，盐酸羟胺, 2-氨基苯并噻唑。实验中所用水均为高纯去离子水，所用试剂均为分析纯，国药六厂生产。

紫外可见分光光度计（UV3600）日本 岛津；

pH计（PH1100）美国 Oakton 公司；

质谱仪（microTOF-Q II HPLC/MS）德国 布鲁克

2.2 配体L的合成

2.2.1 4-甲基-4′-甲酰基-2,2′-联吡啶的合成

根据文献^[11]，在100 mL三颈烧瓶中，将4,4′-二甲基-2,2′-联吡啶2.64 g (0.014 mol) 加入到75 mL二氧六环中，然后向其中加入1.74 gSeO₂ (0.016 mol)，升高温度到 115 ℃ 搅拌24 h。待反应结束，溶液热过滤，旋转蒸发仪蒸干溶剂。用乙酸乙酯溶解并过滤所得固体，然后用1 mol/L的Na₂CO₃中和除去乙酸乙酯层多余的羧酸，再用0.3 M Na₂S₂O₅ (3×100 mL) 萃取。合并水提取物，用Na₂CO₃调节至 pH约为10，再用CH₂Cl₂萃取，萃取液旋蒸，得产物4-甲基-4′-甲酰基-2,2′-联吡啶。

2.2.2 显色剂L的合成

在50mL三颈烧瓶中加入0.4506g（约3mmol）2-氨基苯并噻唑的乙醇溶液和0.669g（3mmol）4-甲基-4′-甲酰基-2,2′-联吡啶的乙醇溶液共25mL，置于81℃油浴中搅拌回流，滴加1mL冰醋酸为催化剂，继续搅拌回流4小时。等到反应结束，溶液冷却到室温，然后在低温的情况下静置12h后过滤，得淡黄色产物L。反应方程式如图1 ：

图1 2-(4′-甲基2,2′-联吡啶)-苯并噻唑希夫碱合成示意图

3 结果与讨论

3.1 配体L质谱特征

列于图2为2-(4′-甲基2,2′-联吡啶)-苯并噻唑希夫碱乙醇溶液的质谱。由图可见，376.9为分子离子峰，配体L的相对分子量是330，乙醇分子量为46，因此，可推断该分子离子峰由希夫碱和乙醇分子共同构成。

图2 配体L的质谱图

3.2 配体L紫外光谱特征

准确将配体L配制成2×10^-5mol/L的乙醇溶液，以乙醇为参比溶液，用1cm比色皿，分光光度计测定波长200~650nm范围的吸光度并绘制吸收曲线，列于图3。

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：7302字