摘 要：本实验在聚乙二醇-水（PEG—H2O）反应介质中，以Pd（OAc）2为催化剂，通过苯甲酰氯和苯硼酸的偶联反应，高产率的合成了苯酰苯。并通过紫外光谱研究其对阴、阳离子的识别作用。紫外光谱表明，苯酰苯可以在DMF/H2O（8:2 v/v）溶液中选择性识别Hg2+。并运用Gaussian 09程序包，采用杂化密度泛函PBE0/6-31G(d)方法计算苯酰苯的前线分子轨道和静电势, 为实验提供理论支持。58329

毕业论文关 键 词： 苯酰苯，紫外光谱，识别Hg2+，理论计算

Abstract: In this experiment, we synthesized benzophenone with higher yield through coupling reaction of benzoyl chloride and phenylboronic acid in the mixture of polyethylene glycol and water, using palladium acetate as catalyst. We studied its recognition function to anions and cations through UV-Vis absorption spectra and conducted. From the spectrograms, we could learn that benzophenone can recognize selectively Hg2+ in DMF/H2O (8:2 V/V). We tested the frontier molecular orbital and electrostatic potential of the benzophenone by the method of Hybrid density functional PBE0/6-31 g (d) using Gaussian 09 packages. The frontier molecular orbital and electrostatic potential provided theoretical support for the experiments.

Keywords: benzophenone, UV-Vis absorption spectroscopy, recognize Hg2+, theoretical arithmetic.

1 前言 4

2 实验部分 5

2.1仪器与试剂 5

2.2 苯酰苯的合成步骤 5

3 结果与讨论 6

3.1 苯酰苯的紫外-可见性质研究 6

3.1.1 不同浓度苯酰苯的紫外-可见（UV-Vis）光谱 6

3.1.2 苯酰苯检测阳离子的UV-Vis光谱 6

3.1.3 不同浓度Hg2+与苯酰苯相互作用的UV-Vis光谱 7

3.1.4 时间对苯酰苯与Hg2+相互作用的影响 8

3.1.5 苯酰苯与阴离子的UV-Vis光谱 9

3.2 量子化学计算 10

3.2.1 计算方法 10

3.2.2 杂化轨道和静电势 10

结论 12

参考文献 13

致谢 14

1 前言

我国是一个重金属储量十分丰富的国家，对于部分重金属的开发，我国有着悠久的历史。新中国成立后,尤其是改革开放以来，重金属的大规模开发利用更是进入了一个高速阶段。然而，它在带来经济利益的同时，也带来了严重的污染。重金属的污染主要来源是工业污染，其次是交通污染和生活污染。中国在重金属的开采、冶炼、加工过程中，使铅、汞、镉、钴等重金属进入大气、水、土壤，从而引起严重的污染。重金属是指密度在5以上的金属，包括金、银、铜、铅、锌、镍、钴、镉、铬、汞等约45种。虽然锰、铜、锌等重金属是生命活动所需的微量元素，但是仍然有西多的重金属并非人体所必须例如汞等。而且无论是哪种重金属一旦超过一定浓度均会对人体造成一定的影响。重金属污染与其他有机化合物的污染不同。不少有机化合物可以通过自然界本身物理的、化学的或生物的净化，使有害性降低或解除。而重金属具有富集性，很难在环境中降解，无法通过自然界本身的物理化学反应得以净化。虽然经自然途径进入水体的重金属不会污染水体，但是由于人类活动而使重金属进入自然环境的，不但对社会造成了重大的经济损失，而且还影响了生态系统的平衡和人类自身的健康安全[1]。