邻菲罗啉桥联或三脚架结构的阴离子光化学传感器的设计、合成及其性质研究

• 作 者: 乔艳红
• 机 构: 南开大学
• 出 处: 南开大学
• 发表日期: 2007年期
• 关键词: 化学传感器 比色传感器 阴离子识别 荧光检测 邻菲罗啉

阴离子在很多化学、生物过程等领域起到很重要的作用。在过去的20多年里，阴离子识别成为超分子化学当中一个非常活跃的研究领域。大量的非生物的阴离子识别主体被设计、合成出来。而能用于裸眼观测的比色传感更是当今研究的热点，比色传感的突出特点是在识别前后体系的颜色发生了显著的变化。它不需要使用昂贵的仪器甚至可以不用任何仪器来记录主体化合物氧化还原或光学性质的变化，而只需用眼睛观察体系的颜色变化就可认定阴离子的识别。比色检测快捷灵敏，可以肯定该方面的研究必将成为今后阴离子识别研究的重点。
本文立足于开发阴离子比色传感器，合成了十一个含有NH识别基团的C2或C3对称化合物，对化合物的结构进行了表征，研究了它们对常见各种构型的无机阴离子的识别，以期找到对某种阴离子具有高选择性识别能力的有色化学传感器。具体研究内容如下：
1．综述了近年来阴离子识别的发展状况，以及阴离子识别的主要驱动力和应用等，着重介绍了阴离子光化学传感器的研究现状。
2．设计合成了11个具有C2或C3对称结构的含单一或者两种NH识别基团的阴离子识别受体，通过元素分析及核磁共振谱对结构进行了表征。
3．通过紫外-可见光谱，荧光发射光谱及核磁共振谱研究了所合成受体与阴离子之间的识别行为。找到了分别对F<->或者AcO<->具有高选择性识别作用，有望成为应用于实际生产可用于裸眼比色检测的优良阴离子比色传感器的化合物。还发现了对Br<->有选择性识别能力能应用于荧光检测的化合物。
4．总结了不同取代基的存在对于主客体之间相互作用的影响，发现取代基的存在不但能改变识别受体对阴离子的结合能力，同时还可能改变受体对阴离子识别的选择性。拉电子基团的引入还可能引起阴离子诱导的识别位点的H质子转移过程。这些结论对于今后合理的设计阴离子识别体系打卞了理论基础。