一種含偶氮生色團多齒配體的合成及其比色法同時檢測痕量Ag制造技術

本發明專利技術公開了一種含偶氮生色團多齒配體的合成及其比色法同時檢測痕量Ag

Synthesis of a multi chromophore ligand containing azo chromophore and its colorimetric method for simultaneous determination of trace amounts of Ag

The invention discloses a synthesis of an azo chromophore multi tooth ligand and its colorimetric method for detecting trace Ag simultaneously

【技術實現步驟摘要】
一種含偶氮生色團多齒配體的合成及其比色法同時檢測痕量Ag+和Fe3+的方法
本專利技術涉及水環境中痕量Ag+和Fe3+的同時比色檢測領域，具體是一種含偶氮生色團多齒配體的合成及其比色法同時檢測痕量Ag+和Fe3+方法。
技術介紹
銀是一種重要的過渡金屬化學元素，在自然界中很少量以游離態單質存在，主要以含銀化合物礦石存在。銀的化學性質穩定，活躍性低，價格貴，導熱、導電性能很好，主要應用于：電子電器是用銀量最大的行業，其使用分為電接觸材料、復合材料和焊接材料；鹵化銀感光材料，如攝影膠卷、相紙、X-光膠片、熒光信息記錄片、電子顯微鏡照相軟片和印刷膠片等；化工原料，如廣泛用于氧化還原和聚合反應，用于處理含硫化物的工業廢氣等及電子電鍍工業制劑，如銀漿、氰化銀鉀等。但過量的銀的離子以及化合物對某些細菌、病毒、藻類以及真菌顯現出毒性，銀的這種殺菌效應使得它在活體外就能夠將生物殺死。鐵是地殼含量最豐富的金屬元素之一，也是生物體主要的組成元素。Fe3+與免疫的關系也比較密切，在提高機體的免疫力、增加中性白細胞和吞噬細胞的吞噬功能、和增強機體的抗感染能力的同時，鐵離子缺少常會導致營養性貧血，表現為睡中驚醒、睡中腿抽筋而醒、精神萎靡、厭食、挑食、生長發育遲緩、經常頭暈、膝蓋疼、抽筋、失眠、感冒、發燒、咳嗽、腹瀉、注意力不集中、理解力、記憶力差、學習成績差，都是缺鐵的常見表現。因此，Fe3+和Ag+含量的檢測具有重要理論和實踐意義。盡管近年來Fe3+和Ag+的分析手段取得了較大進展，人們已設計并提出了不同的分析檢測方法，如原子吸收光譜法、高效液相色譜分析法，電分析方法和光譜分析法等。其中，比色檢測的方法，以其實驗成本低，操作過程簡單，尤其是可以通過裸眼代替復雜昂貴的分析儀器進行檢測，已引起國內外越來越多的學者的關注。但基于比色法同時檢測Fe3+和Ag+含量未見文獻報道。為了提高比色檢測水相中Fe3+和Ag+含量的選擇性和靈敏度，進一步增強分析檢測的效率，節約資源，減少因多次檢測對環境可能造成的二次污染等，本專利技術即，以苯胺衍生物和吖啶生色團為原料，通過偶氮基團基團偶聯作用，設計制備了一種多齒配體顯色劑3,6-二氨基-(N-乙基-N-羥乙基苯基偶氮)吖啶染料。目標染料集N-雜吖啶環,–OHand–N＝N–鍵等多種活性基團于一體，不僅穩定性大大提高，由于共軛剛性平面的增強，多齒配位能力，對金屬離子的配位能力大大加強。對其光譜性能、尤其是對金屬離子選擇性比色傳感性能優化探討的基礎上，將所設計的一種多齒配體顯色劑3,6-二氨基-(N-乙基-N-羥乙基苯基偶氮)吖啶染料有效地應用到環境水樣中痕量Fe3+和Ag+離子同時比色檢測上，其他常見的共存離子對Fe3+和Ag+離子同時比色檢測無干擾。最佳測試條件下，Fe3+檢測的線性范圍3.5～110×10–7mol/L，相關系數(R)0.9786，檢測限69nmol/L，相對誤差(RSD)小于5.6％；Ag+檢測的線性范圍2.0～130×10–8mol/L，相關系數(R)0.9961，檢測限1.6nmol/L，相對誤差(RSD)小于4.5％。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種含偶氮生色團多齒配體的合成及其比色法同時檢測痕量Ag+和Fe3+的方法，該方法具有操作簡單，選擇性好，靈敏度高等優點，可在中性或弱酸堿性條件下，準確的用于環境水樣品中痕量Ag+和Fe3+的比色測定，以解決上述
技術介紹
中提出的問題。為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：本專利技術的一種含偶氮生色團多齒配體的合成及其比色法同時檢測痕量Ag+和Fe3+的方法，包括：(1)多齒配體顯色劑3,6-二氨基-(N-乙基-N-羥乙基苯基偶氮)吖啶染料的制備稱取0.06143g(0.25mmol)3,6-二氨基吖啶鹽酸鹽于50mL圓底燒瓶中，加入2mLDMF和1mLH2O溶解，用濃鹽酸調節pH1～2，再滴加0.5mL含有0.03623g(0.525mmol)的NaNO2水溶液。恒溫0～5℃反應30min，加入0.006g(0.1mmol)除去過量的NaNO2。向反應體系中緩慢滴加78.9μL(0.5mmol)N-乙基-N-羥乙基苯胺，繼續反應2h。減壓抽濾，得粗產物，再經乙醇重結晶3次，得紫紅色晶體，產率89.2％。所述步驟(1)中的多齒配體顯色劑3,6-二氨基-(N-乙基-N-羥乙基苯基偶氮)吖啶染料系通過偶氮基團和氫鍵的雙重作用，將生色團苯胺和萘基團偶聯起來，不僅具有剛性平面結構，還具有很高的穩定性。(2)多齒配體顯色劑標準溶液的配制稱取上述深藍色晶體0.0449g，溶于100mL雙重蒸餾水中，配制成濃度為8.0×10–5mol·L–1的多齒配體顯色劑3,6-二氨基-(N-乙基-N-羥乙基苯基偶氮)吖啶染料的標準溶液，在4℃下避光保存備用；(3)Fe3+標準溶液的配制稱取FeCl3晶體0.0162g，溶于100mL雙重蒸餾水中，配置成濃度為1.0mmolL–1的Fe3+標準溶液，在4℃下保存；(4)Ag+標準溶液的配制稱取AgNO3晶體0.017g，溶于100mL雙重蒸餾水中，配置成濃度為1.0mmolL–1的Ag+標準溶液，在4℃下保存；(5)環境水樣的制備隨機量取三處環境的水各1000.0mL，分別依次用孔徑為4μm的微孔過濾膜過濾除去懸浮固體，再通過減壓蒸餾濃縮到10.0mL，得環境水樣(分別標記為水樣1、水樣2和水樣3)，室溫下保存，備用；(6)待測樣品中Fe3+濃度的測定向10mL的容量瓶依次加入濃度為8.0×10–5mol/L的多齒配體顯色劑3,6-二氨基-(N-乙基-N-羥乙基苯基偶氮)吖啶染料標準溶液1.0mL、pH值為9.0的混合磷酸鹽緩沖溶液1.0mL和待測樣品1.0mL，最后加雙重蒸餾水定容至刻度線，搖勻，試劑空白作參比，1cm比色皿，記錄600nm和505nm波長處體系吸光度的比值A600/A505，計算得待測樣品中Fe3+的含量。(7)待測樣品中Ag+濃度的測定向10mL的容量瓶依次加入濃度為8.0×10–5mol/L的多齒配體顯色劑3,6-二氨基-(N-乙基-N-羥乙基苯基偶氮)吖啶染料標準溶液1.0mL、pH值為9.0的混合磷酸鹽緩沖溶液1.0mL和待測樣品1.0mL，最后加雙重蒸餾水定容至刻度線，搖勻，試劑空白作參比，1cm比色皿，記錄505nm波長處體系的吸光度，計算得待測樣品中Ag+濃度。所述步驟(1)中的齒配體顯色劑3,6-二氨基-(N-乙基-N-羥乙基苯基偶氮)吖啶染料在505nm處有強吸收，吸光系數3.83×104L·mol-1·cm-1。所述步驟(1)中的齒配體顯色劑3,6-二氨基-(N-乙基-N-羥乙基苯基偶氮)吖啶染料是在冰水浴(0～5℃)條件下，以3,6-二氨基吖啶鹽酸鹽、N-乙基-N-羥乙基苯胺和亞硝酸鈉為原料，攪拌反應2小時制得。本專利技術從反應原理入手，討論了體系的溶劑效應、pH值、離子強度、反應時間及共存物質的干擾等影響因素，確定了最佳測試條件：指示劑濃度為8.0×10-6mol/L，pH值為6.0的混合磷酸鹽緩沖溶液測試的靈敏度最高。本方法能排除其他常見共存離子對Fe3+和Ag+同時比色檢測的干擾，采用UV分析儀，甚至裸眼即可同時對Fe3+和Ag+進行分析檢測。最佳測試條件本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種含偶氮生色團多齒配體的合成及其比色法同時檢測痕量Ag

【技術特征摘要】
1.一種含偶氮生色團多齒配體的合成及其比色法同時檢測痕量Ag+和Fe3+的方法，包括：(1)多齒配體顯色劑3,6-二氨基-(N-乙基-N-羥乙基苯基偶氮)吖啶染料的制備稱取0.06143g(0.25mmol)3,6-二氨基吖啶鹽酸鹽于50mL圓底燒瓶中，加入2mLDMF和1mLH2O溶解，用濃鹽酸調節pH1～2，再滴加0.5mL含有0.03623g(0.525mmol)的NaNO2水溶液；恒溫0～5℃反應30min，加入0.006g(0.1mmol)除去過量的NaNO2；向反應體系中緩慢滴加78.9μL(0.5mmol)N-乙基-N-羥乙基苯胺，繼續反應2h；減壓抽濾，得粗產物，再經乙醇重結晶3次，得紫紅色晶體；(2)多齒配體顯色劑標準溶液的配制稱取上述深藍色晶體0.0449g，溶于100mL雙重蒸餾水中，配制成濃度為8.0×10–5mol·L–1的多齒配體顯色劑3,6-二氨基-(N-乙基-N-羥乙基苯基偶氮)吖啶染料的標準溶液，在4℃下避光保存備用；(3)Fe3+標準溶液的配制稱取FeCl3晶體0.0162g，溶于100mL雙重蒸餾水中，配置成濃度為1.0mmolL–1的Fe3+標準溶液，在4℃下保存；(4)Ag+標準溶液的配制稱取AgNO3晶體0.017g，溶于100mL雙重蒸餾水中，配置成濃度為1.0mmolL–1的Ag+標準溶液，在4℃下保存；(5)環境水樣的制備隨機量取三處環境的水各1000.0mL，分別依次用孔徑為4μm的微孔過濾膜過濾除去懸浮固體，再通過減壓蒸餾濃縮到10.0mL，得環境水樣(分別標記為水樣1、水樣2和水樣3)，室溫下保存，備用；(6)待測樣品中Fe3+濃度的測定向10mL的容量瓶依次加入濃度為8.0×10–5mol/L的多齒配體顯色劑3,6-二氨基-(N-乙基-N-羥乙基苯基偶氮)吖啶染料標準溶液1.0mL、pH值為9.0的混合磷酸鹽緩沖溶液1.0mL和待測樣品1.0mL，最后加雙...

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡蕾，嚴正權，溫美軍，趙齊，張學忠，
申請(專利權)人：曲阜師范大學，
類型：發明
國別省市：山東,37