N-硝基脲类的合成及其阴离子识别研究

合成了两种新型的阴离子识别受体N-硝基-N-(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯基)-N'-(4-氯苯基)脲(受体1)和N-硝基-N-(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯基)-N'-(4-甲基苯基)脲(受体2).利用紫外-可见吸收光谱考察了其与F-、Cl-、Br-、I-、H2PO4-、HPO42-、PO43-阴离子客体的识别作用.结果表明:在受体分子中加入F-、H2PO4-、HPO42-阴离子,其紫外-可见吸收光谱发生明显变化且溶液颜色由黄色变为紫色,而加入其他离子时无此现象.从而实现对这3种阴离子的裸眼检测.测定了结合物的结合比及结合常数.Job工作曲线表明受体与阴离子客体形成了1:1结合物.结合常数表明:同一受体对不同阴离子的选择性不同,受体分子1选择性HPO42- > H2PO4 > F-,受体分子2选择性HPO42- > F- > H2PO4;受体分子与同一阴离子客体的结合能力呈现规律性,1>2.提出了可能的结合模式.     

三(2-吡啶甲基)胺的钌(Ⅱ)配合物的阴离子识别性能

以三(2-吡啶甲基)胺(tpa)作为螯合配体,合成了配合物[Ru(tpa)(H2biim)].(ClO4)2(1;H2biim=2,2′-联咪唑);利用紫外-可见吸收光谱仪和核磁共振谱仪研究了合成的配合物与Cl-、Br-、I-、NO3-、HSO4-、H2PO4-、OAc-、F-离子之间的作用.结果表明,配合物1与Cl-、Br-、I-、NO3-、HSO4-、H2PO4-之间存在氢键作用;当OAc-阴离子与1作用时,强的氢键作用使H2biim上的一个H转移到OAc-上,使1脱去一个质子,溶液颜色由浅黄绿色变为橘色.而F-能形成非常稳定的HF2-,可使配合物1联咪唑上的两个质子逐步脱去,相应的溶液颜色由浅黄绿色变为橘色,最终变为红色.因此,合成的配合物可以对多种阴离子实现目视识别.     

缩氨基硫脲受体的合成及阴离子识别规律研究

设计合成了新型缩氨基硫脲受体分子,利用紫外-可见吸收光谱考察了其对F-,Cl-,Br-,I-,CH3COO-,HSO4-,H2PO4-和NO3-8种阴离子的识别作用。当加入F-,CH3COO-,H2PO4-时,溶液颜色立刻由无色转变为黄色,而加入其它阴离子则无变化,从而实现对这3种阴离子的裸眼检测。通过计算可知,两种受体分子对CH3COO-和H2PO4-的识别作用呈现出有规律的变化,即对同种阴离子:受体B1受体B2,且主客体间形成1∶1的配合物。质子溶剂效应实验证明了受体分子与阴离子之间以氢键作用方式相结合。     

基于分子内电荷转移的阴离子比率荧光分子探针

设计合成了一种基于4-甲基-1-羟基二苯甲酮对硝基苯腙的比色和比率荧光阴离子受体1。此类受体以羟基和腙单元为识别位点,以硝基苯基为信号报告基团。向受体1的DMSO溶液中加入AcO-、H2PO4-、F-后,溶液颜色由黄色变为紫红色,而加入所研究的其它阴离子则无变化,从而实现对AcO-、H2PO4-、F-这三种离子的裸眼识别。利用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱考察了其与AcO-,H2PO4-,F-,Cl-,Br-,I-等阴离子的识别作用。1H NMR滴定为受体分子与阴离子之间氢键作用本质提供了有力证据。     

HBBP－对硝基苯腙的合成及其阴离子识别研究

本文设计合成了一种基于1-羟基-4-溴二苯甲酮对硝基苯腙（HBBP－对硝基苯腙）的比色阴离子受体1。此受体以羟基和腙单元为识别位点,以硝基苯基为信号报告基团。向受体1的DMSO溶液中加入AcO-、H2PO4-和F-的DMF后,溶液颜色由浅黄色变为棕红色,而加入所研究的其它阴离子则无变化或变化不大,从而实现受体对AcO-、H2PO4-和F- 这三种离子的裸眼识别。本文又利用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱考察了其与AcO-、H2PO4-、F-、Cl-、Br-和I-阴离子的识别作用。     

一种双腙受体的合成及阴离子识别性能研究

设计合成了一种含双腙类阴离子受体1(5-甲基双水杨醛-2,4-二硝基苯腙)。用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱考察了其与AcO-,H2PO4-,F-,Cl-,Br-和I-阴离子的作用。当加入AcO-、F-和H2PO4-时,受体分子1的吸收光谱发生明显的红移,与此同时溶液颜色由浅粉色变为紫色,而加入其他阴离子则无变化。通过在DMSO-d6核磁滴定实验进一步研究受体1和F-相互作用的本质。     

用于Cl~-和H_2PO_4~-识别的缩氨基硫脲-锌离子配合物的研究

探讨了F-、Cl-、Br-、I-、CH3COO-、HSO4-、H2PO4-、NO3-8种阴离子及Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+5种金属阳离子对配体1-(2-羟基-1-亚甲基)-4-苯基氨基硫脲(L)的紫外吸收光谱的影响。结果表明,L对F-、CH3COO-和H2PO4-有识别作用且能与Zn2+形成最稳定的1∶1金属配合物。在L-Zn2+配合物的DMSO溶液中引入Cl-时,溶液颜色由浅黄色变为无色,引入H2PO4-阴离子时,其溶液颜色由浅黄色变为金黄色。据此可建立选择性识别Cl-、H2PO4-的新体系。     

[Ru(phen)2(H2bbim)](PF6)2配合物的阴离子识别研究

利用紫外-可见吸收光谱和核磁研究了[Ru(phen)2(H2bbim)](PF6)2配合物与Cl-,Br-,I-,NO3-,HSO4-,H2PO4-,OAc-和F-离子之间的作用。结果表明OAc-和F-可以使该配合物苯并联咪唑上的质子逐步脱去,相应的溶液颜色由黄色变为橙棕色,最后变为紫色。因此该配合物可以对阴离子实现目视识别。     

苯甲醛缩氨基硫脲对CH_3COO~-和H_2PO_4~-的识别作用

设计合成了受体分子苯甲醛缩氨基硫脲,利用紫外-可见吸收光谱考察了在DMSO中对ClO3-,H2PO4-及CH3COO-的选择性识别作用,当加入H2PO4-或CH3COO-时,溶液颜色立刻由无色转变为黄色,而加入ClO3-阴离子则无变化,从而实现对此2种离子的裸眼检测。通过计算可知,由于阴离子碱性各异,受体分子对2种阴离子的识别作用呈现出有规律的变化,即CH3COO-H2PO4-;且主客体间形成1∶1的配合物。质子溶剂效应实验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。     

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.     

New chromogenic and fluorescent probes for anion detection: formation of a [2 + 2] supramolecular complex on addition of fluoride with positive homotropic cooperativity

Two new chromogenic and fluorescent probes for anions have been designed, synthesized, and characterized. These probes contain multiple hydrogen bonding donors including hydrazine, hydrazone, and hydroxyl functional groups for potential anion interacting sites. Despite the possible flexible structural framework due to the presence of sp3 carbon linkage, X-ray structure analysis of probe 2 displayed an essentially planar conformation in the solid state owing to strong crystal packing interactions comprising a combination of favorable pi-pi stacking effect and hydrogen bonding to cocrystallized CH3OH molecules. Both probes 1 and 2 display orange color in DMSO solution and show fairly weak fluorescence at room temperature. Binding studies revealed that both probes 1 and 2 show noticeable colorimetric and fluorescent responses only to F-, OAc-, and H2PO4- among the nine anions tested (F-, Cl-, Br-, I-, OAc-, H2PO4-, HSO4-, ClO4-, and NO3-). The general trend of the sensitivity to anions follows the order of F- > OAc- > H2PO4- > Cl- > Br- approximately I- approximately HSO4- approximately ClO4- approximately NO3-. A 1:2 (probe to anion) binding stoichiometry was found for probe 1 with OAc- and H2PO4- and probe 2 with F-, OAc-, and H2PO4-. The binding isotherm of probe 1 to F- was found to be complicated with apparent multiple equilibria occurring in solution. The formation of an aggregated supramolecular complex upon addition of fluoride is proposed to rationalize the observed optical responses and is supported by ESI mass spectrometry and pulsed-field gradient NMR spectroscopy. Data analysis suggests that the binding of probe 1 to F- shows positive homotropic cooperativity.     

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.     

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^-.     

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。     

Benzimidazole-based tripodal receptor: highly selective fluorescent chemosensor for iodide in aqueous solution

We synthesized a novel tripodal fluorescent receptor bearing benzimidazole motifs as recognition sites in the pods of the receptor. The recognition behavior of the receptor toward various anions was evaluated in CH3CN/H2O (9:1, v/v) solution. The receptor showed changes in fluorescent intensity only with I-, but it showed no significant changes on addition of other anions such as F-, Cl-, Br-, HSO4-, NO3-, CH3COO-, and H2PO4-.     

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.     

[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.     

Interaction between biphenols and anions: selective receptor for dihydrogenphosphate

Biphenol was shown to bind dihydrogenphosphate (H2PO4-) selectively over various other anions (MeCO2-, Cl-, Br-, I-, NO3-, HSO4-). The highly selectivity of biphenol toward dihydrogenphosphate is explained in terms of the basicity and shape of the guest anion.     

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.