芳酰基硫脲受体的合成及对阴离子识别研究

设计合成了3种芳酰基硫脲受体分子. 利用紫外-可见吸收光谱考察了其与F^－, Cl^－, Br^－, AcO^－, HSO₄^－, H₂PO₄^－等阴离子的作用. 结果表明该类受体分子与阴离子形成氢键配合物. 加入F^－, AcO^－时, 溶液立刻由无色变为黄色, 而加入其它阴离子则无变化, 从而实现对这两种阴离子的裸眼识别. 结果表明受体分子与阴离子间形成1∶1型的配合物. ¹H NMR滴定及质子溶剂效应为受体分子与阴离子间的氢键作用本质提供了直接依据.     

人工合成受体的阴离子识别研究(Ⅰ)——乙二醛缩双芳氨基硫脲的合成及阴离子识别研究

设计合成了3种乙二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^-、C₃H₇COO^-、HSO₄^-、NO₃^-等阴离子的作用。结果表明,该类受体分子与阴离子形成氢键配合物。加入F^-、CH₃COO^-、C₃H₇COO^-时,溶液颜色立刻由无色转变为深黄色,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,随着苯环上取代基的变化,此3种受体分子对F^-和CH₃COO^-的识别作用呈现有规律的变化。即o-F取代基的受体分子对阴离子的识别作用大于其他2种受体分子,且主客体间形成1∶1的配合物。¹H NMR滴定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。     

人工合成受体的阴离子识别研究（Ⅲ）:双缩氨基硫脲衍生物的合成及阴离子识别研究

利用简便方法高效的合成了三种双缩氨基硫脲衍生物受体分子。利用紫外-可见吸收光谱及¹H NMR考察了该三种受体分子的阴离子识别性能。结果表明，该类受体分子均对F^-，CH₃COO^-和H₂PO₄^-有较好的选择性识别作用，而对Cl^-，Br^-，I^-，HSO₄^-和NO₃^-没有明显作用。当在此三种受体分子的DMSO溶液中加入F^-，CH₃COO^-和H₂PO₄^-时，可用肉眼观察到溶液颜色立刻由无色转变为深黄色，而加入其它阴离子则无变化，因而当溶液中存在其它卤素阴离子时可利用此类受体分子检测F^-。通过计算可知，随着苯环上取代基的变化，此三种受体分子对F^-，CH₃COO^-和H₂PO₄^-的识别作用呈现有规律的变化。即对同种阴离子，其平衡常数为：受体1＞受体3＞受体2。且主客体间形成1:1的配合物。¹H NMR 滴定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。     

酰腙类化合物的合成和阴离子识别研究

本文设计合成了3种新型的酰腙类受体分子。利用紫外-可见吸收光谱及 ¹H NMR考察了其与F^-、Cl^-、Br^-、I^-、CH₃COO^-、HSO₄^-、NO₃^-等阴离子的作用。结果表明，该类受体分子能较好地识别阴离子F^-和CH₃COO^-，在DMSO溶液中主客体之间形成氢键加合物。尤其对于受体3(间苯双对硝基苯氧乙酰腙)，加入F^-和CH₃COO^-时，溶液颜色有明显变化，受体3对这两种阴离子可实现裸眼识别。     

一种基于偶氮水杨醛酰腙的CN-探针

设计合成了一种基于偶氮苯基团的简单而高效的比色探针L1,并利用紫外-可见吸收光谱考察其对阴离子（F^-, Cl^-, Br^-, I^-, AcO^-, H₂PO₄^-, HSO₄^-, ClO₄^-和CN^-）的识别性能。结果表明：探针L1在DMSO/H₂O（5：5, V/V）的含水体系中,可以实现对CN^-单一选择性识别;且加入CN^-时,溶液颜色立刻由无色变为红色,而加入其它阴离子则无变化,说明该探针能够实现对CN^-的裸眼识别。另外,该探针对CN^-的检测灵敏度较高,最低检测限达到了1.3 μmol·L^-1。此外,我们制作了负载有探针分子L1的试纸条,能够更加方便快捷的检测CN^-。     

基于硫脲衍生物的钳形分子受体的晶体结构及其对F－离子的选择性识别

设计并在超声波辐射下合成了3种基于硫脲衍生物的氢键型钳形分子受体, 单晶结构表明该类主体分子可与DMF形成1∶1型氢键配合物. 在DMF中利用紫外-可见吸收光谱研究了其与4种卤素离子的相互作用, 发现该类中性受体可与阴离子形成主客体配合物, 表现为对F^－有识别作用, 而其它3种卤素离子的加入则无类似的光谱变化, 这可归因于F^－与主体化合物发生氢键作用. 计算表明, 主体与阴离子形成1∶1型的配合物, 结合能力随苯环上取代基亲电性不同而规律变化. ¹H NMR滴定进一步证实了氢键作用的存在及参与类型.     

基于硫脲衍生物的钳形分子受体的晶体结构及其对F－离子的选择性识别

设计并在超声波辐射下合成了3种基于硫脲衍生物的氢键型钳形分子受体, 单晶结构表明该类主体分子可与DMF形成1∶1型氢键配合物. 在DMF中利用紫外-可见吸收光谱研究了其与4种卤素离子的相互作用, 发现该类中性受体可与阴离子形成主客体配合物, 表现为对F^－有识别作用, 而其它3种卤素离子的加入则无类似的光谱变化, 这可归因于F^－与主体化合物发生氢键作用. 计算表明, 主体与阴离子形成1∶1型的配合物, 结合能力随苯环上取代基亲电性不同而规律变化. ¹H NMR滴定进一步证实了氢键作用的存在及参与类型.     

含双-NH结合位点的新型阴离子识别受体的合成及结合能力研究

合成了基于含有双功能-NH结合位点的选择识别阴离子的新型有色识别受体。与其它卤素阴离子相比，其在二甲基亚砜中的紫外可见光谱显示了F^-存在时具有高选择性，当存在四丁基氟化胺（5X10^-5mol.dm^-3）时颜色明显的由无色变到黄色. 当受体与四丁基醋酸胺、四丁基磷酸二氢胺、四丁基氢氧化胺作用时紫外可见光谱也出现了类似的变化。受体与四丁基氯化胺、四丁基溴化胺、四丁基碘化胺几乎没有作用。该受体与球形卤素阴离子的结合能力取决于卤素离子的直径和形成氢键能力大小，而其与三角型（AcO^-）、四面体型（H₂PO₄^-）、直线型（OH^-）结合能力的差异是由几何构形所决定的。     

基于2,4-二硝基苯腙的比色法阴离子探针

本文设计合成了4个双臂2，4-二硝基苯腙衍生物作为F^-和H₂PO₄^-阴离子的比色法检测用探针主体，并得到其中一个主体的单晶结构。4种受体可以通过溶液颜色的变化选择性识别F^-和H₂PO₄^-。UV-Vis和 ¹H NMR光谱研究表明受体与F^-和H₂PO_{4相似文献}   

基于硫脲基的钳型氟离子选择性识别受体

设计并在超声辐射下合成了三种基于硫脲衍生物的氢键型钳形分子受体，单晶结构表明主体分子RI可与DMF形成1:1型氢键配合物．并进一步通过分子内,分子间氢键及π–π堆积作用自足装成超分子体系. 在DMF中利用UV-vis 和¹H-NMR研究了其与四种卤素离子的相互作用，发现该类中性受体对F^-有选择性识别作用,并可与阴离子形成主客体配合物。研究表明，该类主体与阴离子首先形成1：1型氢键配合物，当阴离子浓度增大时则表现为脱质子过程。     

新型三脚架苯甲醛苯腙醋酸根选择性比色化学传感器

本文合成了一个新的基于三脚架苯甲醛苯腙的能够选择地检测醋酸根离子的比色化学传感器1。用紫外可见吸收光谱证实了受体1在二甲基亚砜溶液中对醋酸根离子高选择的键合能力超越了其它阴离子。和其他所研究的阴离子相比,其在二甲基亚砜中紫外可见吸收光谱对具有高选择性醋酸根离子的存在显示了应答,当存在（2´10^-5mol·dm^-3）醋酸根离子时其溶液的颜色也由黄色变化到蓝色。当用其他不同的客体阴离子（F^-, Cl^-, Br^-, I^-, H₂PO₄ ^–和 OH^-）处理受体1时,仅出现了很小的紫外可见吸收光谱变化。受体1对醋酸根的结合常数 K_ass为1.69´ 10⁴。     

离子色谱法测定胡蜂酒中5种无机阴离子的含量

为了探究胡蜂酒中无机阴离子的含量和组成,利用离子色谱法测定胡蜂酒中5种阴离子(F_^-、Cl_^-、Br_^-、NO_3^-、PO_4^3-)含量,建立了一种同时测定胡蜂酒中5种无机阴离子的方法。并测定不同产区胡蜂酒阴离子含量,分析不同产区间胡蜂酒阴离子含量之间的差异,以期为胡蜂酒的评价提供新思路。结果表明,5种无机阴离子标准曲线相关系数良好,相关系数范围在0.9980≤ r ≤ 0.9999之间,检出限在0.024~4.33 mg.L_^-1之间, 5种阴离子的回收率在84.13~100.19%之间,RSD为 0.17~1.24 %,所建立的分析方法准确、可靠,能满足胡蜂酒中阴离子分析的要求。不同产区胡蜂酒中阴离子含量存在差异,5种阴离子平均含量高低次序为PO_4^3-(2666.825 mg/L)、Cl_^-(77.550 mg/L)、NO_3^-(9.408 mg/L)、F_^-(6.220mg/L)、Br_^-(0.760 mg/L)。16个不同产区胡蜂浸泡酒中F_^-变异系数最大,说明不同产区中F_^-含量波动较大。Cl_^-、PO_4^3-变异系数最小,说明不同产区胡蜂之间含量较稳定。     

氧化锆-活性炭纤维复合材料的制备及其对F-吸附性能

采用水热合成法成功制备了氧化锆-活性炭纤维复合材料,并研究了其对F^-的吸附行为.表征结果表明,复合材料中氧化锆粒子成功负载于活性炭纤维上.吸附实验结果表明,负载了氧化锆的活性炭纤维对F^-有高效的去除效率,其吸附机理包括离子交换和静电作用力,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模式,吸附动力学可用拟二级动力学模型拟合.吸附量随着溶液pH的升高而降低,共存离子Cl^-、NO₃^-和SO₄^2-对F^-在氧化锆-活性炭纤维复合材料上的吸附几乎没有影响.     

基于二苯基咪唑的氟离子荧光探针的合成及性能

本文设计制备了一种二苯基咪唑衍生化的荧光探针1,利用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱研究探针对阴离子的选择性。在探针的乙腈溶液中引入F_^-后,606 nm处的荧光强度发生明显的猝灭,并且可通过裸眼识别F_^-。探针对F_^-的识别表现出高灵敏性以及较好的抗干扰能力,检测限可低至9.43×10_^-8 mol L_^-1。此外,制备的1+F_^-体系对湿度较敏感,在水分影响下该体系的颜色和荧光强度能够实现可逆恢复。     

氧化锆-活性炭纤维复合材料的制备及其对F-吸附性能

采用水热合成法成功制备了氧化锆-活性炭纤维复合材料,并研究了其对F^-的吸附行为。表征结果表明,复合材料中氧化锆粒子成功负载于活性炭纤维上。吸附实验结果表明,负载了氧化锆的活性炭纤维对F^-有高效的去除效率,其吸附机理包括离子交换和静电作用力,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模式,吸附动力学可用拟二级动力学模型拟合。吸附量随着溶液pH的升高而降低,共存离子Cl^-、NO₃^-和SO₄^2-对F^-在氧化锆-活性炭纤维复合材料上的吸附几乎没有影响。     

人类A3腺苷受体拮抗剂1,2,4-三唑并[1,5-α]喹喔啉衍生物的QSAR研究

采用遗传算法构建了27种人类腺苷受体拮抗剂1,2,4-三唑并[1,5-α]喹喔啉衍生物与受体之间的亲和性的QSAR模型. 为得到理想模型, 计算了拓扑学、热力学、空间、电子拓扑状态和量子化学描述符. 结合这些参数得到最终模型: pK_i＝13.407－0.027*F_C－8^E－0.033*F_C－8^N＋0.845*Atype_C_28－19.493*Shadow_XYfrac.计算得到的统计学指标为: LOF＝0.291, r²＝0.766, r_adj²＝0.723, F-test＝17.974, PRESS＝3.469, CV-r²＝0.791. 通过对模型进行分析, 得到如下结论: 降低C-8位亲电、亲核原子的前线电子密度的权重和分子在XY平面的投影分数, 增加疏水性原子类型描述符Atpye_C_28的值, 都对增加化合物分子与受体的亲和性有利. 利用此模型合理的设计了两个新的化合物, 并预测具有较高的结合活性. 该研究为喹喔啉衍生物作为人类A₃腺苷受体拮抗剂的结构改造提供理论指导, 并为进一步研究受体与配体亲和性机理奠定理论基础.     

N-(二茂铁酰胺基)硫脲类阴离子受体

我们将N-(苯甲酰胺基)硫脲类阴离子识别受体研究拓展至N-(二茂铁酰胺基)硫脲, 设计合成了N-(二茂铁甲酰胺基)-N'-(取代苯基)硫脲(3a～3e, 取代基X＝p-OCH₃, p-CH₃, H, m-Br, m-CF₃), 其中二茂铁基系芳香性的电化学活性基团、“—NH—”为连接臂．研究的目的是进一步理解 “—NH—”连接臂的特性和3a～3e作为阴离子的电化学响应受体的可行性. 我们发现, 3a～3e分子中的N'-苯环取代基不影响其半波电位(0.31V vs. Ag/AgNO₃); 二茂铁环芳香质子和酰胺基—NH质子的核磁化学位移不受取代基的影响, 而N'-苯基芳香质子和硫脲—NH质子的化学位移显著地受制于取代基; 说明受体3分子中酰肼基N—N单键高度扭曲, 阻碍了N'-苯环取代基电子效应传递至二茂铁基. 我们观察到乙腈中3的氧化电位因阴离子如CH₃CO₂^－和F^－的结合负移200 mV, 二茂铁基芳香质子的化学位移向高场移动, 意味着阴离子结合诱导了受体3分子中酰肼基N—N单键构型变化, 使阴离子结合信息得以传递至二茂铁环. 吸收光谱滴定实验表明, 乙腈中3a～3e与阴离子结合时在约315 nm处出现新的吸收峰, 光谱红移达5820 cm^－1, 阴离子如CH₃CO₂^－和F^－的结合常数在10⁶ mol^－1•L, 均远高于传统的二苯基硫脲类受体(1); 我们还发现, 尽管1和3a～3e分子中硫脲—NH质子酸性对取代基的依赖性相近, 3a～3e之阴离子结合常数的取代基效应强于1. 我们认为, 这是由于N—N键的变构作用导致3a～3e的吸收光谱红移、阴离子结合常数和阴离子结合常数的取代基效应远高于传统的N,N'-二苯基硫脲类受体, 因而体现了“—NH—”连接臂的独特性质.     

两个基于[SMo12O40]2-和冠醚基超分子阳离子的无机-有机杂化晶体的合成及晶体结构

以18-冠-6和4-碘-苯铵盐,二苯并30-冠-10和3-氟-4-氯-苯铵盐为超分子阳离子构建单元,分别引入到Keggin型[SMo₁₂O₄₀]^2-中,使用H管扩散法和溶剂挥发法合成了无机-有机杂化材料[（4-I-Anis）（[18]crown-6）]₂[SMo₁₂O₄₀]·CH₃CN（1）和[（3-F-4-Cl-Anis）₂（DB[30]crown-10）][SMo₁₂O₄₀]·2CH₃CN（2）（4-I-Anis=4-碘-苯铵盐;3-F-4-Cl-Anis=3-氟-4-甲基苯铵盐;DB[30]crown-10=二苯并30-冠-10）。通过红外光谱、元素分析、热重分析、固态漫反射光谱和X射线单晶结构分析对化合物进行了表征。结构分析表明,晶体1和2通过非共价键自组装作用构建而成,冠醚基超分子阳离子是通过N-H…O氢键作用形成。晶体1中,在bc平面,每个[SMo₁₂O₄₀]^2-多酸阴离子被6个超分子阳离子（4-I-Anis）（[18]crown-6）围绕,形成六边形的结构;晶体2中,在bc平面,每个[SMo₁₂O₄₀]^2-多酸阴离子被4个大的超分子阳离子（3-F-4-Cl-Anis）₂（DB[30]crown-10）围绕,形成四边形的结构。热重分析表明,氢键在维持晶体1和2的稳定性上起着主要的作用。固态漫反射光谱表明,[SMo₁₂O₄₀]^2-和冠醚基超分子阳离子之间存在电荷转移作用。     

稳定的气相二价阴离子C7H22-

采用HF, MP2, CCSD以及CISD方法,研究了二价阴离子C₇H₂^2-和C₇H₃^2-及其一价阴离子的几何结构振动频率。在理论上,我们得到了C₇H₂^2-和C₇H₃^2-能量最低结构分别为：C₂C(H₂)C₄^2-和C₂CHCHCHC₂^2-,而且均没有虚频。计算这两种结构所有可能的碎片化通道,碎片化能表明这两结构都不易解离为两个一价阴离子碎片。但是这两结构的垂直电离能和绝热电离能表明C₂C(H₂)C₄^2-是稳定的,但C₂CHCHCHC₂^2-是不稳定的。     

多酸导向的间苯二酚杯[4]芳烃[Co8]配位笼的组装及电化学性质

基于多金属氧酸盐(POM)的超分子配位笼的设计和组装引起了广泛的研究兴趣,但在合成过程中仍然存在挑战。本文中,我们报道了一例基于POM-杯芳烃的大型[Co₈]配位笼[Co₈(MTR4A)₆Cl₈](α-SiW₁₂O₄₀)₂·30DMF·74EtOH (cage-1),该配位笼由6个碗状间苯二酚杯[4]芳烃(MTR4A)分子、8个Co(Ⅱ)阳离子、2个α-SiW₁₂O₄₀^4-抗衡阴离子和8个Cl^-阴离子组装而成。值得注意的是,α-SiW₁₂O₄₀^4-阴离子通过氢键夹在层与层之间,形成一个三维超分子结构。此外,作为锂离子电池的负极材料,cage-1表现出良好的锂离子存储能力。cage-1也能够实现对亚硝酸盐(NO₂^-)的还原和抗坏血酸(AA)的氧化,是一种具有高活性的双功能催化剂。