为什么基于分子识别的负离子传感器很少?
基于分子间的弱相互作用,构建新型阴离子光化学传感器是分子识别化学领域的一个研究热点。本文在系统总结阴离子光化学传感器的研究现状和进展的基础上,开展了一种基于吡咯NH。
和苯酚OH
具有阴离子识别位点和简单吲哚受体的氟硼荧光传感器的比色传感研究。通过多种光谱方法研究了受体分子与生物学相关重要阴离子的相互作用,建立并阐明了受体与客体阴离子的相互作用模式和机理。本文的主要研究内容如下:
1.
设计合成了一系列氟硼荧光受体和简单吲哚比色受体,并对化合物的结构进行了1H的研究。
核磁共振,
13C
核磁共振,
IR,
电喷雾质谱
和元素分析。
2.
系统研究了识别过程中带有阴离子的吡咯-氟硼荧光受体的光化学传感效应、取代基的空间位阻效应和烷基铵盐的阳离子效应。结果表明,在吡咯骨架中引入氟硼荧光基团,明显改善了阴离子识别过程中的宏观信号表达。基于多重氢键,F-
比色和荧光双通道鉴定。双杯吡咯单元可以与阴离子形成“三明治”复合物,显著增强受体与阴离子的结合能力。
3.
系统研究了苯酚-氟硼荧光受体和阴离子的光化学传感效应。其中氟硼荧光位的叔丁基苯酚衍生物能选择性识别F?;和3
甲基取代的叔丁基受体不能区分三种碱性阴离子:F-、AcO-和H2PO4-。结果表明,酚羟基
空间反应,σ-π?超轭效应和氟硼荧光的不同取代位置是系统受体阴离子选择性的关键因素。
4.
研究了简单吲哚受体分子对阴离子的光化学传感效应。结果表明,引入具有不同吸电子能力的生色团,如蒽酮、茚酮和丙二腈,可以调节吲哚NH。
质子呈酸性,使其与碱性阴离子匹配,实现对阴离子的选择性比色识别。在水体系中,NH具有强吸电子发色团受体
该基团具有强酸性,能与碱性阴离子发生显色反应,并对其识别机理和作用方式进行了讨论。