反气相色谱法表征离子液体1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的热力学参数

采用反气相色谱法(IGC)表征了离子液体(IL)1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([HMIM]BF₄)在343.15~373.15 K温度范围内的热力学参数.使用了一系列不同化学结构的探针分子测定[HMIM]BF₄与溶剂之间的相互作用力.根据探针分子的保留时间计算得到探针分子与[HMIM]BF₄之间的Flory-Huggins相互作用参数、摩尔吸附焓、无限稀释摩尔混合焓、摩尔蒸发焓、无限稀释活度系数以及[HMIM]BF₄的溶解度参数.结果表明,n-C₆、n-C₇、n-C₈、n-C₉、乙醚、四氢呋喃、苯、环己烷为[HMIM]BF₄的不良溶剂;甲苯、间二甲苯、甲醇、乙醇、二氯甲烷、四氯化碳、氯仿、丙酮、乙酸乙酯、乙酸甲酯为[HMIM]BF₄的良溶剂.运用外推法得到了[HMIM]BF₄在室温(298.15K)时的溶解度参数为23.70 (J·^-3)^0.5.实验结果证明反气相色谱法是一种简便准确的获得离子液体热力学参数的方法.获得的热力学参数体现了这种离子液体与探针分子之间的相互作用力.本研究为离子液体的进一步应用提供了参考.     

喹啉酮-香豆素类Hg2+比色荧光探针的合成及应用

设计合成了新型喹啉酮-香豆素类比色荧光探针7-二乙氨基-3-[3-(7-二乙氨基)香豆素基-3-氧代丙烯基]喹啉-2-酮(QCO), 用于检测水溶液中的Hg²⁺. 探针QCO对Hg²⁺表现出高选择性和强抗干扰性. 此外, Hg²⁺引起探针QCO溶液的颜色变化明显, 可裸眼识别. 比色法中, 吸收值比(A₅₀₀/A₃₈₀)与Hg²⁺浓度呈良好的线性关系, 其检出限为2.62×10^-8 mol/L. 荧光法中, 探针QCO对Hg²⁺的检出限为5.42×10^-8 mol/L. 经等摩尔变化( Job’s Plot)法、 质谱及红外光谱验证, 探针QCO与Hg²⁺形成络合比为1∶1(摩尔比)的络合物. 硅胶板实验和加标回收率实验结果表明, 探针QCO可用于检测实际水样中的Hg²⁺.     

基于杯[4]芳烃的银离子荧光探针的合成及性能

合成了25,27-二羟基-26,28-二{3-[N-(2-萘基)-2-硫代乙酰胺]丙氧基}-5,11,17,23-四叔丁基杯[4]芳烃(2), 并利用荧光光谱考察了其在乙醇-水混合溶液中对Ag⁺的光谱选择性. 结果表明, 含有S₂O₂结合位点的探针分子2对Ag⁺具有良好的选择性. 通过荧光光谱连续滴定测得探针分子2-Ag⁺体系的猝灭常数为3.39×10³ L/mol, 探针分子对Ag⁺的检出限可达2.34×10^-7 mol/L. 在实际的Ag⁺检测中, 探针分子2具有一定的应用前景.     

一种检测水合肼荧光探针的合成与应用

基于香豆素类染料,设计合成了一种具有较高选择性和灵敏度,可在生理条件(pH 7.4)下检测水合肼的荧光探针,同时利用核磁共振和高分辨质谱对探针的分子结构进行了表征。基于水合肼进攻探针分子结构中的4-丁酸酯,生成酚氧负离子,同时发生分子内环化反应后生成具有强烈荧光的亚胺香豆素,实现了探针分子对水合肼的检测。光谱学研究表明,当向探针溶液加入水合肼(0~100μmol/L)后,探针溶液在绿色光谱区域(502 nm)呈现一个显著的荧光增强响应(增强至55倍)。并且,探针可以检测相对较低浓度的水合肼,检出限为1.7×10~(-7)mol/L。此外,相对于其他阴离子和亲核试剂,探针对水合肼的识别显示出较高的选择性和灵敏度。探针成功实现了细胞内水合肼的荧光成像,证明其在细胞成像中具有潜在的应用能力。     

检测汞离子的比色-荧光双通道探针的设计合成及应用

以7-羟基吩恶嗪酮(试卤灵)为荧光团、硫代甲酸苯酯为汞离子(Hg²⁺)识别基团,经一步简单有机合成反应,制备了比色-荧光双通道探针NMP。采用核磁共振氢谱(¹H NMR)、核磁共振碳谱(¹³C NMR)和高分辨率质谱(HRMS)表征了探针结构,利用吸收光谱和荧光发射光谱测试了探针对Hg²⁺的选择性和灵敏度。光谱测试结果表明,探针对Hg²⁺具有较好的选择性和检测灵敏度,检出限(3σ)为17 nmol/L。反应溶液由淡黄色变为紫红色,可对溶液中Hg²⁺进行比色检测,并可用于实际水样中Hg²⁺的检测。采用CCK-8法测试了探针的细胞毒性,结果表明,在探针浓度低于10μmol/L时,细胞存活率高于90%。共聚焦荧光显微成像结果表明,探针具有较好的细胞通透性,可对细胞内Hg²⁺进行荧光成像。     

新型香豆素席夫碱化合物的合成及对锌离子的荧光传感研究

以3-氨基-6-氯香豆素为荧光发光基团,设计合成了3-[(2-羟基-苯亚甲基)-氨基]-6-氯香豆素(CHS)并研究其作为肉眼可视化荧光识别Zn2+的分子探针。采用元素分析和物理化学仪器如FTIR、1HNM R、紫外可见吸收和荧光光谱等手段表征了分子探针CHS的结构特征和理化性能。在CHS的二甲基甲酰胺溶液(DMF)中加入Zn2+后均会使溶液荧光显著增强,而溶液颜色由无色迅速转变为黄色,而且其它的金属离子对分子探针CHS识别Z n2+的影响不明显。通过Job图可以计算得出分子探针CHS与Z n2+之间形成1:1的稳定化合物,由Benesi-Hildebrand方程(采用吸收光谱计算)计算出分子探针CHS与Zn2+之间形成配合物的稳定常数为9.97×102mol/L。螯合荧光增强效应(CHEF)是导致分子探针CHS和CHD与Z n2+作用后荧光强度增强和吸收光谱红移的主要原因。在分子探针CHS的DMF溶液中加入Zn2+之后,荧光强度增强值与Zn2+的浓度在0~60μmol/L之间呈良好的线性关系,检出限为1.92μmol/L(r=0.9907,信噪比为3),表明分子探针CHS可用于定量检测微量Zn2+。     

高灵敏线粒体靶向近红外二氧化硫荧光探针的开发及细胞、小鼠成像研究

二氧化硫(SO₂)及其衍生物(亚硫酸盐、亚硫酸氢盐等)作为活性硫物种的重要组成部分,与生命体的生理过程有着密切的关系.此外,摄入过量的SO₂会对呼吸系统造成不可修复的损伤,例如呼吸系统损伤、心脑血管和神经疾病等.近红外发射荧光探针具有较强的组织穿透能力,可以有效地检测活体内的生物分子.因此,设计了一种基于迈克尔加成(Michael Addition)机理的线粒体靶向近红外SO₂荧光探针XA-SO₂.溶液光谱实验表明,该探针XA-SO₂对SO₂有着显著的选择性和灵敏度,并且具有快速检测SO₂的能力.值得注意的是,该荧光探针XA-SO₂具有较好的细胞膜渗透能力,成功检测到了细胞外/内源性SO₂.更重要的是,该探针XA-SO₂能够有效地在细胞的线粒体上富集,有望实现细胞线粒体内SO₂的动态检测.     

离子液体中Fe电极界面结构的SERS光谱研究

采用高灵敏度的表面增强拉曼光谱(SERS)技术, 结合不同长度的探针分子, 通过电化学调控研究了Fe电极在离子液体中的表面增强因子、零电荷电位、界面吸附及界面双电层结构. 利用壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱(SHINERS)技术提高表面吸附物种的拉曼信号, 降低高浓度本体的信号干扰, 研究了1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIm]BF₄)离子液体本身在Au@SiO₂修饰的Fe电极表面的吸附行为. 结果表明,[BMIm]BF₄在Au@SiO₂修饰的Fe电极表面的吸附行为随电位变化而变化. 在-1.3 V以正区间, 咪唑阳离子以垂直吸附为主, 随电位负移逐渐倾斜甚至平躺吸附于电极表面; 当电位负至-2.3 V, 咪唑阳离子还原成卡宾. 再分别以不同分子长度的硫氰根(SCN^-)和4-氰基吡啶(4-CNPy)为探针分子, 发现SCN^-在[BMIm]BF₄中以N端吸附在纯Fe电极上, 三键频率随电位变化的速率, 即Stark系数为17 cm^-1/V; 4-CNPy以吡啶环上的N垂直吸附于Fe电极上, 频率保持不变, 即Stark系数接近零. 以上结果表明, 在离子液体中电极界面双电层与水体系的差别较大, 电位主要分布在电极紧密层中, 几乎无分散层存在. 此外, 还计算了[BMIm]BF₄中Fe电极的增强因子约为1.5×10².     

新型荧光/EPR双功能次氯酸探针的构建及性能

构建了一种新型香豆素-萘酰亚胺荧光/电子顺磁共振双功能探针CNNOH,并结合荧光光谱、电子顺磁共振(EPR)波谱和紫外-可见吸收光谱对其性能进行了研究.结果表明,该探针可结合荧光光谱的灵敏性和EPR波谱的特异性进行次氯酸的检测;由于香豆素与萘酰亚胺之间存在荧光共振能量转移(FRET)效应,探针分子具有较大的Stokes位移(135 nm),可有效避免由激发光导致的杂散光对检测的干扰.该双功能探针具有检出限低(0.214μmol/L)、反应速度快(~10 s)、检测范围宽(0~5 mmol/L)、选择性好及在生理条件下稳定的特点,预期在活体细胞检测方面有良好的应用前景.     

基于苯并吲哚的荧光探针对Al3+的识别及应用

设计合成了一种结构简单且基于苯并吲哚衍生物的荧光探针(H),通过紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和荧光发射光谱研究了荧光探针H对金属阳离子的识别性能。 结果表明,在乙醇(EtOH)和4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)缓冲液(pH=7.4) (体积比为1:1)的混合溶液体系中,荧光探针H对Al³⁺有专一性识别且不受其它金属阳离子干扰。 探针H与Al³⁺的配合比为1:1,配合常数K_a为0.52×10² mol/L,检测限为1.75 μmol/L。 探针通过荧光发射光谱对水样及食品中的Al³⁺进行了定量检测,具有一定实际应用价值。     

Detection and Theoretical Study of Fukui Function of Nitroaromatics by Carbazole-Based Iridium（Ⅲ）Phosphorescent Probe北大核心CSCD

A room temperature phosphorescent Ir（Ⅲ）complex Ir（ppyCz）3 is synthesized by a two-step synthesis method with a carbazole modified organic ligand. The high-efficiency luminescent detection strategy of six familiar nitroaromatics including 1,3-dinitrobenzene,etc. is developed using Ir（ppyCz）3 as the luminescent probe. The highest detection efficiency of 1,3-dinitrobenzene by Ir（ppyCz）3 is demonstrated with the quenching content KSV of（26. 38±1. 05）L/mmol,and minimum detection limit of 2. 50×10−6 mmol/L. Density functional theory calculations and spectral overlap experiments show that the detection mechanism of Ir（ppyCz）3 for the six nitroaromatics is assigned to electron transfer. The sequence of the orbital weighted Fukui function for the six nitroaromatics dovetails with the corresponding detection efficiency sequence of nitroaromatics by Ir（ppyCz）3. © 2022, Science Press (China). All rights reserved.     

Syntheses of Cellulose-Type Polysaccharide by Means of Ring-Opening Copolymerization of Anhydroriboses ABRP and AIRP

ＳｙｎｔｈｅｓｅｓｏｆＣｅｌｕｌｏｓｅ┐ＴｙｐｅＰｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｂｙＭｅａｎｓｏｆＲｉｎｇ┐ＯｐｅｎｉｎｇＣｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆＡｎｈｙｄｒｏｒｉｂｏｓｅｓＡＢＲＰａｎｄＡＩＲＰＷＵＣｈｅｎｇ－ｐｅｉａｎｄＰＡＮＣａｉ－ｙｕ...     

离子液体增塑生物基聚丁内酰胺的热分解机理

采用疏水性1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM]PF₆)和亲水性1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐 ([BMIM]BF₄)两种咪唑类离子液体(IL)增塑聚丁内酰胺(PBL), 探讨了IL对PBL结晶性能及热性能的影响. 研究发现, 两种IL都会削弱PBL分子间氢键, 并抑制PBL晶体在(200)晶面的生长, 降低PBL结晶度. 当IL添加质量分数为5%时, 增塑膜熔点下降7~8 ℃. 与纯PBL膜相比, [BMIM]BF₄增塑PBL膜热稳定性下降, 而[BMIM]PF₆增塑PBL膜的热稳定性提高. [BMIM]PF₆增塑PBL膜热分解过程的热动力学分析结果表明, 其热分解反应活化能为46.68 kJ/mol, 反应级数为1, 热分解最概然机理函数模型符合Mampel单行法则(一级), 即PBL受到热刺激后, 在聚合物和分解产物界面无规律成核, 反应核心具备反应活性, 随后反应逐步扩大, 直至结束.     

HBF4溶液中全铅液流电池

报道了一种HBF₄水溶液中的全铅液流电池,正、负电极电解液均采用Pb（BF₄）₂的HBF₄水溶液.在酸性的四氟硼酸铅电解液中考察了石墨电极和玻碳电极作为工作电极的循环伏安性能,石墨电极较适于用作全铅液流电池的正、负电极.采用石墨电极作为电池的正、负电极并在四氟硼酸铅酸性电解液中进行充放电实验,其中Pb（BF₄）₂浓度分别为0.5、1.0和1.5 mol·L^-1,且保持游离的HBF₄浓度为1.0 mol·L^-1.该电池为单液流电池,不需要隔膜分隔正、负极的电解液,电流密度为10、20和40 mA.cm^-2,当限定充电容量为7.0 mAh.cm^-2,放电电压截止到1.0 V时,平均库仑效率大于87%,平均能量效率大于68%;当电解液采用1.0或1.5 mol·L^-1 Pb（BF₄）₂+1.0 mol·L^-1HBF₄水溶液时,在10及20 mA.cm^-2电流下的能量效率最高可超过74%.     

Crystallographic evidence for different modes of interaction of BF3/BF4 species with water molecules and 18-crown-6

We report the crystal and molecular structures of the complex of 18-C-6 with H₃O⁺BF₄⁻ (I) and the complex of 18-C-6 with BF₃OH₂·H₂O (II). The different modes of appearance of the “BF₃” species as BF₃, BF₃OH₂, BF₃OH₂·H₂O and BF₄⁻, as well as their structurally significant intermolecular and intramolecular interactions, are discussed. In complex I the oxonium ion is bound at the centre of the 18-C-6 macrocycle. The oxonium oxygen is located practically equidistant (2.68–2.73 Å) from the six macrocyclic ethereal oxygens. The BF₄⁻ counter-ion is positioned 7.3 Å away from the oxonium ion in the same general plane of the crown ether. This anion is not involved in any direct intermolecular contacts, a fact that may explain why it is spherically disordered. In complex II there is no guest molecule (or ion) present in the “cavity” of the macrocycle, but there are two hydrogen-bonded systems of BF₃OH₂·H₂O that are interacting with the crown ether on either side of the general macrocyclic plane. Complex II features three types of hydrogen bonds—the O(water)-HO(crown) bonds (2.83 and 2.85 Å), the O(water)H-O(BF₃) bond (2.49 Å) and the O(BF₃)-HO(crown) bond (2.65 Å). The strong intermolecular O(crown)O(water)O(BF₃) and O(crown)O(BF₃) interactions stabilize the normally unstable BF₃OH₂·H₂O species.     

Metal complexes of sterically hindered pyrzolylpyridines. The single crystal X-ray structure of [Cu(L)2]BF4 (L = 1-{pyrid-2-yl}-3-{2′,5′-dimethoxyphenyl}pyrazole)

Reaction of potassium 3{5}-(3′,4′-dimethoxyphenyl)pyrazolide with 2-bromopyridine in diglyme at 130°C for 3 days followed by an aqueous quench, affords 1-{pyrid-2-yl}-3-{3′,4′-dimethoxyphenyl}pyrazole (L²) in 69% yield after recrystallization from hot hexanes. Complexation of [Cu(NCMe)₄]BF₄ by 2 molar equivalents of 1-{pyrid-2-yl}-3-{2′,5′-dimethoxyphenyl}pyrazole (L¹) or L² in MeCN at room temperature, followed by concentration and crystallisation with Et₂O, gives [Cu(L)₂]BF₄ L = L¹, L²) in good yields. Treatment of AgBF₄ with L¹ or L² in MeNO₂ similarly gives [Ag(L)₂]BF₄ L = L¹, L²); reaction of AfBF₄ with L² in MeCN gives a product of stoichiometry [Ag(L²)(NCMe)]BF₄. The ¹H NMR spectra of the [M(L)₂]BF₄ complexes show peaks arising from a single coordinated environment. The single crystal X-ray structure of [Cu(L¹)₂]BF₄ shows a tetrahedral complex cation with Cu---N = 2.011(8), 2.036(8), 2.039(8), 2.110(8) Å. The Cu^I centre is close to tetrahedral, the dihedral angle between the least-squares planes formed by the Cu atom and the N donor atoms of the two ligands being 88.3(3)°. Complexation of hydrated Cu(BF₄)₂ by L² in MeCN at room temperature yields [Cu(L₂)₂](BF₄)₂. The cyclic voltammograms of the three Ag^I complexes in MeCN/0.1 M Bu₄ⁿ NPF₆ are suggestive of extensive ligand dissociation in this solvent.     

葡萄糖-6-磷酸功能化亲水磁探针：有效分离富集糖肽/磷酸肽的双用途亲和材料

在Fe₃O₄磁芯上通过逐层修饰构建了葡萄糖-6-磷酸(G6P)功能化亲水磁探针Fe₃O₄@PDA@TiO₂@G6P. 聚多巴胺(PDA)可以作为偶联连接剂进一步接枝二氧化钛(TiO₂); 接枝的TiO₂除作为G6P的锚定位点外, 还 可通过金属氧化物亲和层析技术有效富集磷酸肽; G6P的官能化赋予了纳米球高亲水性的表面, 并利用亲水作用液相色谱法实现了糖肽的捕捉. 实验结果表明, 探针对糖肽具有低的检出限(0.1 fmol/μL)、 高的选择性 [m(HRP)∶m(BSA)=1∶1000]、 良好的重复性(10次循环)和高的负载量(300 mg/g); 对磷酸肽具有低的检出限(0.02 fmol/μL)和高的选择性[n(β-casein)∶n(BSA)=1∶1000). 此外, 这种双用途亲和材料具有同时富集糖肽和磷酸肽的能力,可从人唾液中鉴定出34个糖肽和36个磷酸肽, 表明其在多种翻译后修饰的蛋白质组学分析中具有巨大的应用前景.     

The chemistry of 1,3,5-triazacyclohexane complexes 5: cationic zinc(II) alkyl complexes of N-alkylated 1,3,5-triazacyclohexanes and 13-benzyl-1,5,9-triazatricyclo[7.3.1.0]-tridecane

Diethylzinc reacts with hydroperchlorates of N-alkylated 1,3,5-triazacyclohexanes (R₃TAC; R = methyl (Me), benzyl (Bz), isopropyl (ⁱPr)) and with the hydrotetrafluoroborate of 1,3,5-tris-(para-fluorobenzyl)-1,3,5-triazacyclohexane (FBz₃TAC) to give the corresponding cationic zinc ethyl complexes [(R₃TAC)Zn(Et)][X] (X = ClO₄⁻, BF₄⁻). Similar complexes were obtained from diethylzinc treated with [HNMe₂Ph][BF₄] or [HNMe₂Ph][B(C₆F₅)₄](Et₂O) in the presence of R₃TAC (R = Bz, FBz, s-1-phenylethyl (s-PhMeCH)). A product of decomposition of [(Bz₃TAC)Zn(Et)][ClO₄] was analyzed by X-ray diffraction. The structures of [({s-PhMeCH}₃TAC)Zn(Et)][BF₄] an [(FBz₃TAC)Zn(Et)][BF₄] were estimated using nuclear Overhauser enhancement spectroscopy. Protonolysis of diethylzinc with [HNMe₂Ph][BF₄] in the presence of 13-benzyl-1,5,9-triazatricyclo[7.3.1.0^5,13]-tridecane (BzTATC) yielded the complex [(BzTATC)Zn(Et)][BF₄].     

基于3-羟基沙利度胺的比率型荧光探针对过氧化氢的检测

药物分子3-羟基沙利度胺作为分子胶水因其良好的生物相容性、 明确的代谢途径以及与CRBN 蛋白的特异性结合而备受关注, 但其在分析化学领域的应用却鲜有报道. 本文基于3-羟基沙利度胺的特殊荧光性能, 研究了其在化学传感器领域的新应用. 以3-羟基沙利度胺为荧光核, 设计合成了显现荧光的过氧化氢探针沙利度胺基频哪醇硼酸酯. 基于激发态分子内质子转移机理, 该探针对过氧化氢显示出特异选择性和超高灵敏度, 检出限为9.8 nmo/L, 可应用于化学实验废水、 污水及化妆品中过氧化氢的检测. 此外, 通过光谱技术和理论计算揭示了该荧光探针的识别机制.