极谱法探究碱性染料-β-环糊精超分子体系.pdfVIP

——一—— 坌堑些兰箜些塾量整些 极谱法研究碱性染料_伊环糊精超分子体系+ 王中慧‘孙立迹1王卫梅t吴红曩，潘景浩t (‘吕梁高等专科学校化工系离石033000) (2山西大学化学系太原030006) 关建词碱性染料卢环糊精单扫描极谱法包结常数 近年来，用电化学方法研究环糊精(cD)及其包结物的报道日渐增多【一，环糊精具有疏水的 内腔和亲水的表面．可有效地包结各种客体分子．从而改变客体分子的理化性质。碱性染料由于 带有一些强极性不饱和的活性基团，表现出极好的极谱伏安特性，这些具有电活性的分子与环糊 精发生主客体作用后，引起还原电流性质的改变，这种改变可用于包结物性质的研究。本文应用 单扫描极谱法研究了6种碱性染料与：-CD在s％乙酉!]t-NaCl介质中的包结作用，并通过表观扩散 系数与环糊精浓度的关系测定了包结常数；探讨了包结常数及扩散系数与客体染料分子结构间的 关系。对了解染料--与p-CD包结作用的机理及其应用有一定意义。 1实验部分 1．1仪器与试剂 分数为5％的乙醇t-NaO溶液。试剂皆为分析纯。 1．2实验方法 分别移取适量底液于25rIIL比色管中．再加入所需量的被测试剂，然后逐量加A／铀CD溶液． mL，振摇，放置40min后进行有关测试。 用水定容至25 2缩泉与讨论 2．1还j愿电流的性质 碱性染料甲基紫、乙基紫、结晶紫、碘绿、孔雀绿、夜蓝在不同支持电解质中表现出良好 的极谱还原峰，本文选择5％乙醇_NaCl为最佳支持电解质，通过研究起扫电位，扫描前静止时 间对峰电流、峰电位的影响和～阶导数波上峰与下峰的关系，阻及循环伏安法多次扫描时峰电流 的变化规律等，证明了碱性染料的还原蜂均为吸附峰，吸附峰峰电流随染料浓度的增加开始线性 增加，达到4．0x10-smol／L时．逐渐出现平台，而后继续增加浓度．峰电流开始下降。平台浓度 时，黼电流‘与拇描速率v的关系图，可得‘1严呈直线关系，而‘与v的关系则偏离直线向 下弯曲。说明此时电极达到饱和吸附。并且转向扩散控制过程，这就可以用电流法测定包结常数了。 2．2“电流法”洲定包结物的包结常数 当肛CD与染料分子形成1：1的包结物时，包结常数x与扩散系数D的关系为： 物的扩散系数。K=IIKa，由于铲正比于D，实验过程中保持其它参数不变，用扩代替D， 可得： ’国家自然科学基金和山西省自然科学基金资助项目。 分析化学的成就与挑觇 岳=而g～h．2一瑶)+袅。。，以审2对(爱≮》鸺D】作图得直线，求得斜率为局，则包结常数 K=I]Kd·固定染料浓度为4．0x105 mol／L随着卢cD的加入．峰电流逐渐减小，峰电位正移，所 测得的包结常数如下： 2．3包结常数的主要影响因素 · 通过对6种碱性染料的结构以及包结物的扩散系数和包结常数的数据分析，可得如下结果： nm， 1)卢cD与碱性染料的包结能力与体积匹配原则是相一致的，p-CD空腔直径为0．75 而苯环直径为O．65nnl。因此，碱性染料大分子中有短链烷基取代的单个苯环刚好进入 ACD空腔，形成较为紧密的包结物。 2)夜蓝含有4个苯环，它与ACD形成包结物的包结常数较其它几种染料大说明苯环的疏 水性使其更容易进入环韵精空腔，因此，苯环的数X#p-CD的包结能力有重要的影响。 3)当苯环数目相同时，足值与苯环取代基的大小有关，乙基紫由于取代基(一C2H，)：较大， 造成包结位阻而具有较小的包结常数，结晶紫、甲基紫、碘绿、孔雀绿由于取代基(_c地)， -NHCH，，-N(CH，)，)较小而具有较大的包结常数，且随亲水性的增大包结常数减小。 综上所述．卢cD与碱性染料形成包结物首先必须符合体积匹配原则；其次，包结常数受多 种因素的制约，影响较大的有单取代苯环的数目，苯环取代基的大小且整个分子的疏水性越好， 包结常数越大。