主题：【分享】关于化学中发光分析法的讨论

关于化学中发光分析法的讨论
徐吉龙(沈阳师范大学，辽宁，沈阳，110034)
【摘要】化学发光分析法是分子发光光谱分析法中的一类，是指物质在进行化学反应时，由于吸收了反应时产生的化学能，而使反应产物分子激发至激发态，受激分子由激发态回到基态时，便发出一定波长的光．根据化学发光反应在某一时刻的发光强度或发光总量来确定组分含量的分析方法叫化学发光分析法。化学发光与其它发光分析的本质区别是体系产生发光（光辐射）所吸收的能量来源不同。
【关键词】化学发光；体系；应用

1  鲁米诺化学发光反应体系
    鲁米诺（5-氨基一邻苯二甲酰肼）属于酰肼类有机化合物，性质稳定，结构简单，易于合成，无毒，不污染环境，且水溶性较好，是使用最早应用最广泛的化学试剂之一，它在强碱性溶液中可以被氧化剂氧化而处于激发态，激发态发射蓝光同时回到基态。鲁米诺可与各种氧化剂如过氧化氢、氧气、次氯酸盐、碘、铁氰化钾、高锰酸钾等反应产生化学发光。鲁米诺作为一种有效的化学发光试剂被广泛用于各种氧化剂、催化剂和抑制剂的测定。利用化学发光分析已经测定了抗坏血酸、酚磺乙胺、富马酸酮替芬、脱氧肾上腺素、甲基多巴、氯丙嗪、双嘧达莫、胰腺脂肪酶、氨苄西林、左旋多巴以及阿莫西林等。这些有机物质都是各类药物中有效成分，因此，对于此类有机物含量的测定对药物的研究和开发以及质量标准研究、安全性评价、药物临床研究等，都有非常重要的作用和意义。

2  光泽精化学发光反应体系
    光泽精(N，N-二甲基二吖啶硝酸盐)，也是最常见的化学发光试剂之一。它在碱性条件下，可以被过氧化氢氧化成四元环过氧化物中间体，而后裂解生成激发态的吡啶酮而发射蓝绿色的光同时回到基态．光泽精具有较高的发光效率，量子产率一般在0. 010. 02之间。光泽精可在一些还原性物质存在的情况下产生化学发光，因此该化学发光试剂主要被用于无机还原剂和有机还原剂的测定，大多数化学发光反应在无催化剂作用下是一个非常缓慢的氧化反应，光泽精发光体系亦是如此。当分别选择Sn4+、Fe2+、U3+等金属离子作为催化剂时，光泽精发光体系的发光速率急剧加快，发光强度也随之增强。被增强的发光强度与金属离子的浓度有良好的线性关系，从而建立了测定痕量金属离子的化学发光方法。

3  高锰酸钾化学发光反应体系
    高锰酸钾是化学发光反应中常用的强氧化剂，高锰酸钾化学发光反应可用来测定两类物质，一类是能直接与高锰酸钾产生化学发光反应的有机物，该有机物的分子结构大多数都含有多个羟基或氨基。另一类是基于能量转移机理测定荧光物质。高锰酸钾可以氧化很多种有机物从而产生化学发光，某些不易与鲁米诺、光泽精发光进行测定的物质，可以利用高锰酸钾的高氧化性与之反应，得到满意的测定结果，从而不断开发了新的化学发光体系，扩展了化学发光的应用范围。由于高锰酸钾和多种物质均有化学发光，因此高锰酸钾体系用于实际物质的化学发光测定干扰较严重，为提高分析方法的选择性，对高锰酸钾同时作用于维生素C( vc)和罗丹明B的化学发光行为进行了研究。有关高锰酸钾氧化有机物的化学发光反应已有不少报道，但高锰酸钾与无机物化学发光反应的研究较少，利用甲醛可以对高锰酸钾有很好的增敏作用，从而提高体系的灵敏度和选择性，并测定了一系列的金属以及无机离子。同时还发现连二亚硫酸钠也有很好的增敏效果。高锰酸钾作为化学发光的新体系，曾被应用于吗啡、可卡因、尿酸、肾上腺素、维生素等药物分析和的测定。

4  过氧草酸酯类化学发光反应体系
    过氧草酸酯类化学发光体系最早发现于20世纪60年代，最初主要用于军事目的，后来逐渐转入民用。过氧草酸酯类化学发光体系有4种要素化合物，即荧光剂、草酸酯、过氧化氢、催化剂。其化学发光的基本原理是：在合适的荧光化合物的存在下，过氧化氢诱导氧化芳香基草酸酯放出能量，而由化学发光染料分子吸收后转化为光能，以荧光形式放出。这种发光体系除了能用于制造各种冷光源外，还广泛应用于各类化学发光分析。与鲁米诺及其类似物化学发光体系相比，主要优点是量子产量高，因而具有较高的灵敏度，金属离子和氧分子干扰少。

5  钌(II) -联吡啶配合物化学发光反应体系
    钌(II) -联吡啶([Ru(bpy)312+)的化学发光最早于1966年被Lytle等发现，他们在强酸或强碱的[Ru(bpy)3]2+溶液中加入芳香胺，观测桔红色的发光．[ Ru( bpy)3]2+是常用的电致化学发光试剂，具有独特的化学稳定性、氧化还原性和发光性，在硫酸介质中，它能与氧化剂产生化学发光，加入某些有机物可以增强其发光强度，且发光强度与有机化合物浓度呈线性关系，基于此，可以测定这些有机化合物。自从发现钉(II) -联吡啶配合物具有光解水的功能以来，钌(II) -联吡啶配合物及其衍生物一直是化学家研究的热点之一，活跃在许多研究领域，建立了多种测定有机物以及无机物方法，包括测定丙酮酸、氨基酸、草酸及其它有机酸等，同时还发现了测定抗坏血酸的新方法。

6  铈(IV)化学发光反应体系
    在酸性介质中，Ce (IV)可以和许多物质发生氧化还原反应从而产生荧光特性或化学发光，利用该反应已经建立了一些化合物的测定方法．何治柯等人发现铈(IV)可以氧化钌(II) -联吡啶从而产生比较微弱的化学发光现象，并且发现a-羟基羧酸、巴比妥酸、丙酮酸、抗坏血酸、盐酸小檗碱等作为增敏剂，对该反应有显著的增强作用，其增强的强度跟被测物质的浓度成正比，据此建立起一系列测定有机酸的新方法．并在此基础上提出了偶合化学发光机理，指出增强化学发光与有机酸结构的关系。