间苯二甲酰腙分子钳的合成及阴离子识别研究

设计合成了3种新型间苯二甲酰腙类化合物,利用UV-Vis及¹H NMR考察了其与F^-、Cl^-、Br^-、I^-、CH₃COO^-、HSO₄^-、H₂PO4-、ClO4-阴离子的相互作用。结果表明,主体分子4a(双对硝基苯并呋喃甲醛间苯二甲酰腙)在DMSO溶液中对F-和CH₃COO-有显著识别效果,溶液颜色由黄色变为深黄色和棕红色。通过¹H NMR滴定及质子溶剂效应进一步证明,主体分子与阴离子之间是以氢键作用方式相结合。Job曲线表明,主客体间形成1：1型氢键络合物。基于实验结果,探讨了主客体间形状和大小匹配对识别能力的影响以及主客体之间的识别模式。     

1,10-邻菲啰啉并咪唑衍生物阴离子受体的合成及识别性能

设计合成了2个1,10-邻菲啰啉并咪唑衍生物阴离子受体2-(2-羟基苯基)-1H-咪唑[4,5-f][1,10]邻菲啰啉(1)和2-(2-羟基-5-溴苯基)-1H-咪唑[4,5-f][1,10]邻菲啰啉(2), 受体2的结构由X射线单晶衍射分析确证. 通过紫外-可见光谱滴定及 ¹H NMR滴定研究了这2个受体对F^-, Cl^-, Br^-, I^-, H₂PO₄^-和AcO^- 6种阴离子的识别传感作用及作用机理. 结果表明, 受体对AcO^-, F^-和H₂PO₄^-有较强的传感作用, 溶液颜色由淡黄色变为黄色; 对Cl^-的作用较弱; 而对Br^-和I^-则无明显作用. 通过机理研究发现, 受体与F^-, H₂PO₄^-和AcO^-形成1: 1的氢键超分子, 当阴离子的量超过受体的1倍以后, 咪唑氮上的氢转移到阴离子; 受体与Cl^-以氢键形成超分子复合物, 而与Br^-和I^-作用很弱.     

香豆素衍生物对阴离子的识别特性

用紫外光谱滴定法研究了3种香豆素衍生物与阴离子间存在的特殊识别行为,比较了受体分子结构对阴离子配合物稳定性的影响,以及阴离子浓度对配合物光谱的影响.实验结果表明:受体分子对F^- 、Cl^-、Br^-、Ac^-、H₂PO₄^-、HSO₄^-等不同种阴离子客体的识别能力存在一定差异,受体分子与阴离子通过氢键结合,由于氢键良好的方向性和选择性,对F^-、Ac^-、H₂PO₄^-等有较好的选择性和识别能力,而与其他的阴离子几乎没有作用.     

基于偶氮水杨醛酰腙的氰根比色检测探针的合成及性能

设计合成了一种基于酚羟基和氨基的酰腙类探针分子, 利用紫外-可见吸收光谱和核磁滴定考察了其对F^-, Cl^-, Br^-, I^-, CH₃COO^-, H₂PO₄^-, HSO₄^-, ClO₄^-, CN^-, SCN^-, SO^2-₄和NO^-₃等阴离子的识别作用. 结果表明, 当加入CN^-离子时主体溶液颜色由无色变为黄色, 而加入其它离子时主体溶液颜色不变, 说明该探针在DMSO/H₂O(体积比5: 5)体系中能选择性裸眼比色检测CN^-. 核磁滴定及质谱数据表明, 该探针与CN^-以1:1化学计量比结合, 该过程通过亲核加成方式完成.     

基于蒽-苯并咪唑鎓的荧光传感器对H2PO4-的高选择性识别

设计合成了基于蒽-苯并咪唑鎓的受体分子1和2,通过荧光发射光谱研究了受体分子1和2对F^-、Cl^-、Br^-、I^-、AcO^-、HSO₄^-、H₂PO₄^-、NO₃^-、ClO₄^-等阴离子的识别性能。 研究发现,在受体分子1和2的乙腈溶液(5.0×10^-6 mol/L)中加入10倍化学计量的H₂PO₄^-时,受体分子1的荧光猝灭百分数为13%,受体分子2的荧光猝灭百分数高达94%,表明受体分子2在构型上与H₂PO₄^-更匹配,可作为H₂PO₄^-的荧光关闭型(turn-off)探针。 受体分子2与H₂PO₄^-的结合比为1:1,结合常数为(3.70±0.16)×10⁴ L/mol,检出限为3.77×10^-6 mol/L。     

[Ru(phen)2(H2biim)](PF6)2配合物与阴离子的选择性作用

研究了[Ru(phen)₂(H₂biim)](PF₆)₂(1)与各种阴离子之间的选择性作用, 发现配合物1与Cl^-, Br^-, I^-, NO₃^-, HSO₄^-和H₂PO₄^-阴离子之间存在氢键作用. OAc^-阴离子与配合物1作用, 由于强的氢键作用使H₂biim上的一个H转移到OAc^-上, 使配合物1脱去一个质子, 形成{[Ru(phen)₂(H₂biim)](OAc)}结合体, 溶液颜色由黄色变为橙棕色. 由于F^-能形成非常稳定的HF₂^-, 配合物1逐步脱去2个质子, 溶液颜色由黄色变为紫色, 因此可作为裸眼检测阴离子的识别剂.     

A selective detection of fluoride ions in DMSO by fluorescent and colorimetry competition assays based on 4-bromo-2,6-bis-(hydroxymethyl)phenol

A novel and very simple colorimetric and fluorometric method for selectively sensing F^- was proposed based on 4-bromo-2,6- bis（hydroxymethyl）phenol（BBHMP）,which is a simple and available phenolic receptor the absence of any special chromophoric function and with over wide range of anions（Cl^-,Br^-,I^-,AcO^-,HSO₄^-,NO₃^- and BzO^-） in DMSO media.The colorimetric method is described for naked-eye detection of F^- in the presence of the BBHMP.The BBHMP was found to show selective and sensitive fluorescence quenching response toward fluoride over than Cl^-,Br^-,I^-,AcO^-,HSO₄^-,NO₃^- and BzO^-.     

2-羟基-1-萘醛缩2-氨基-4-硝基苯酚亚胺的合成及其阴离子识别性能

以2-羟基-1-萘醛和2-氨基-4-硝基苯酚为原料,通过缩合反应合成了阴离子识别受体2-羟基-1-萘醛缩2-氨基-4-硝基苯酚亚胺（R）,其结构经¹H NMR, ¹³C NMR和IR表征。采用UV-Vis和¹H NMR等研究了受体R对阴离子的识别性能。结果表明：受体R在乙腈中对F^-、 H₂PO₄^-和AcO^-表现出良好的UV0Vis识别能力,且对上述阴离子表现出裸眼识别性能。通过核磁滴定、紫外滴定、络合常数及Job曲线等对受体R的识别机理进行了研究。结果表明：受体R与阴离子通过分子间氢键结合形成主客体配合物,对F^-具有更好的结合能力（络合常数为2.503 × 10⁴ L/mol）,与阴离子以比例1/1相互结合。     

一种长链烷氧基苯腙衍生物对氟离子的高选择性识别

设计并合成了一种新型长链烷氧基酰腙衍生物1-(2,4-二硝基苯基)-2-(4-(十四烷氧基)亚苄基)肼R,系统研究了受体R对9种阴离子(F^-、Cl^-、Br^-、I^-、HSO^-₄、NO^-₃、ClO^-₄、H₂PO^-₄、Ac^-)的紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)及裸眼识别性能。 结果表明,该受体在二甲基亚砜(DMSO)体系中对F^-、Ac^-和H₂PO^-₄表现出良好的UV-Vis及裸眼识别能力。 此外,在H₂O/DMSO(体积比1∶9)体系中可对F^-实现单一UV-Vis及裸眼识别,且检出限可达7.02×10^-7 mol/L,同时制备了受体R对阴离子的检测试纸,Job曲线表明受体与阴离子形成1∶1型配合物。 F^-离子的识别机理为“氢键型”响应识别现象。     

1,8-二(2-吡咯酰胺)-3,6-二氯咔唑的合成、晶体结构及阴离子识别研究

设计并合成了1,8-二(2-吡咯酰胺)-3,6-二氯咔唑化合物(1), 利用X射线单晶衍射研究了该化合物的固态结构. 利用荧光和紫外-可见光谱技术及¹H NMR滴定法研究了其对阴离子的识别. 研究结果表明, 化合物1对H₂PO₄^-离子有较强的识别能力, 且对H₂PO₄^-离子有明显的荧光增强效应, 可用来识别H₂PO₄^-离子. 同时¹H NMR滴定结果显示, 化合物1在阴离子识别过程中发生了构型转化.     

间苯二甲醛缩双芳氨基硫脲的合成及阴离子识别研究

设计合成了5种间苯二甲醛缩双芳氨基硫脲受体分子, 利用紫外-可见吸收光谱及1H NMR, 考察了其与F-, Cl-, Br-, I-, CH3COO-, HSO-4, NO-3和H2PO-4等8种阴离子的作用. 当在受体分子S0, S1, S2, S3和S4的DMSO溶液中加入F-和CH3COO-四丁基铵盐的DMSO溶液时, 吸收光谱发生显著红移, 溶液颜色由无色变为深黄色, 而加入其它阴离子则无显著变化, 可以实现对这两种阴离子的裸眼检测及光谱分析. 计算结果表明, 随着苯环上取代基的变化, 此5种受体分子对F-和CH3COO-的识别作用呈现规律性变化. 1H NMR 及质子溶剂效应进一步证明了受体分子与阴离子之间以氢键作用方式相结合. Job工作曲线表明, 该类受体分子与阴离子形成1∶1的氢键配合物.     

基于咪唑的荧光传感器对磷酸二氢根离子的高选择性识别

设计并合成了基于咪唑基团的高选择性的荧光传感器, 分别利用荧光和紫外-可见光谱研究了其对阴离子的识别. 结果显示, 该类荧光传感器只在H₂PO₄^-离子存在下发生显著的荧光猝灭现象, 并且产生一个新的荧光发射峰, 因此可用于乙腈溶液中H₂PO₄^-的快速有效检测.     

A New Maleamide Bridged Carbazole Chromogenic-sensor Based on Proton Transfer Signaling Mode

A Maleamide bridged carbazole receptor was designed and synthesized, the interactions between the receptor and anions, such as Ac-, H2PO4-, OH-, F-, Cl-, Br- and I- in DMSO were investigated by UV-Vis spectroscopy and 1H NMR titration. The results of UV-Vis spectral studies indicate that interactions existed between receptor and anions, which induced remarkable color changes. The 1H NMR titration indicated amide moiety of the receptor was deprontonated first when a small quantity of anions such as Ac-, H2PO4-, F- were added; however, the carbazole N―H was gradually deprontonated upon the addition of anions.     

Crystallographic and Solution Anion Binding Studies of Bis-amidofurans and Thiophenes

A variety of furan and thiophene amide and thioamide cleft type anion receptors have been synthesised and crystallographically characterised. Unlike 2,5-diamidopyrrole anions, analogous 2,5-diamidofurans and thiophenes do not interlock in the solid state. The anion binding properties of these receptors have been investigated in DMSO/0.5% water solution using ¹H NMR titration techniques. Solution studies and solid-state evidence suggests that the thiophene receptors may utilise a thiophene CH hydrogen atom for hydrogen bond formation to anions with a 2,4-diamidothiophene showing similar anion binding affinities to a 2,5-diamidopyrrole.     

The anion recognition properties of Schiff base or its reductive system based on 2,2′-bipyridine derivatives

Two novel artificial receptors, 2,2′-bipyridine derivatives containing phenol group, have been designed and synthesized. The interaction of the receptors containing Schiff base or its reductive system with biologically important anions was determined by UV–vis and ¹H NMR titration experiments. Results indicate that receptors 1 and 2 show the strong binding ability for dihydrogen phosphate (H₂PO₄⁻), fluoride (F⁻), acetate (AcO⁻) and almost no binding ability for chloride (Cl⁻), bromide (Br⁻), iodide (I⁻). At the same time, the strongest binding ability of receptor 1 for H₂PO₄⁻ among studied anions is not influenced by the existence of other anions; as well as receptor 2 for F⁻. In addition, the binding ability of receptor 1 (Schiff base system) with various anions is stronger than that of receptor 2 (the reductive Schiff base system) due to the difference of electronic effect.     

Anion sensing properties of new colorimetric chemosensors based on macrocyclic ligands bearing three nitrophenylurea groups

Two new colorimetric ligands (1-2) based on macrocyclic structures linked to three nitrophenylurea groups were synthesized in good yields, and their responses toward anions were studied. Anions with different shape, such as of fluoride, chloride, bromide, iodide, hydroxide, nitrate, perclhorate, cyanide, or dihydrogen phosphate in DMSO solution were added and only fluoride, hydroxide, cyanide, and dihydrogen phosphate enhances π delocalization and shifts the π-π^∗ transition in both ligands, leading to the generation of a pleasant orange color.The result is a balance between the acidity of the nitrophenylurea-NH donors modulated by the basic character of the anions. Stability constants for both receptors and the anions fluoride, hydroxide, cyanide, and dihydrogen phosphate were determined spectrophotometrically using the program HYSPEC. ¹H NMR titrations experiments with fluoride were carried out.     

硝基苯偶氮酚衍生物应用于阴离子识别

设计合成了对硝基苯偶氮酚类化合物,比较了α-萘酚、8-羟基喹啉和苯酚等3类偶氮硝基苯衍生物的吸收光谱及其阴离子配合物稳定性的差异.研究表明,α-萘酚、8-羟基喹啉和苯酚等3个含酚羟基的偶氮硝基苯化合物均可识别阴离子客体,产生显著的光谱和颜色变化,实现了裸眼检测阴离子.就同一主体分子而言,主-客体配合物的稳定常数大小依次为AcO^->F^->H₂PO^-₄>Cl^-,与阴离子碱性强弱顺序一致;而不同主体分子对同一阴离子亲和力的大小顺序为:α-萘酚>8-羟基喹啉>苯酚,亲和力的大小与主体分子中电子供体的给电子能力和主体分子共轭体系的大小相关.