基于有机硼化合物的氟离子化学探针

本文综述了有机硼化合物在氟离子探针领域的研究进展.介绍了基于三芳基硼化合物、硼酸和硼酸酯的有机硼化合物在氟离子检测中的应用,评述了这些化合物的结构和检测性能之间的关系,讨论了检测机理,即有机硼化合物中硼原子空的pπ轨道使其作为路易斯酸能够选择性地结合氟离子,硼原子与氟离子的结合破坏了硼中心与芳香取代基的pπ-π共轭,引起有机硼化合物光物理性质的变化,从而实现对氟离子的高选择性检测.最后提出了有机硼化合物作为氟离子探针存在的一些问题,并展望了有机硼化合物在氟离子探针领域的研究和发展方向.     

基于有机硅化合物的反应型氟离子荧光化学传感器

作为半径最小的阴离子,氟离子(F-)表现出高电负性和强碱性,因而具有特殊的化学性质。由于F-与人类健康和环境安全密切相关,因此它的识别与检测已引起了人们极大的关注。到目前为止,用于选择性检测F-的荧光化学传感器已有大量报道,这些传感器主要是基于有机硼化合物和氢键质子给体。与这些传感器相比,反应型传感器具有更高的选择性,并且更容易在水环境中实现F-检测。本文根据有机硅化合物的结构不同,分别综述了近年来基于硅醚、硅炔及其他有机硅化合物的反应型氟离子荧光化学传感器的合成研究进展,其中包括本课题组的一些研究工作。     

以香豆素为基用以识别氟离子的新型比色化学传感器

以香豆素作为发色团,胺基为氢键供体,以—C=N键桥连设计合成了可裸眼识别氟离子的化学传感器1,吸收光谱结果表明在乙腈中它可以高选择性识别氟离子,光谱红移70 nm,溶液颜色由橙色变为蓝紫色,而其它离子如Cl~-、Br~-、I~-、H_2PO_4~-、NO_3~-、HSO_4~-、AcO~-等均不影响其对氟离子的识别.通过核磁共振氢谱考察其识别机制,表明传感分子通过与F~-间的质子转移反应,使整个体系电子离域,分子内电荷转移更加显著,从而导致吸收光谱大幅红移.     

基于自由基机理的有机硼酯化反应

有机硼酸和硼酸酯化合物是以Suzuki-Miyaura偶联为代表的多种重要化学反应的底物.发展有机硼化合物的高效合成方法具有重要意义.近十年来,基于自由基机理的有机硼酯化反应得以发展,并迅速成为高效构建碳硼键的一类重要方法.自由基硼酯化反应的一般策略为:利用不同反应条件产生的碳自由基活泼中间体与联硼化合物反应,生成相应的有机硼酸或硼酸酯.本文根据反应产生的碳自由基种类的不同,将硼酯化反应分为基于芳基自由基和基于烷基自由基两大部分.各部分依据自由基前体种类的不同,又具体分为基于碳氮、碳氧、碳卤等化学键的硼酯化反应以及羧酸脱羧硼酯化反应.最后,我们进一步总结分析了未来自由基硼酯化反应的研究趋势.     

用基于苯并噻二唑衍生物的比率荧光化学传感器检测氟离子

研制了一种用于灵敏、快速地检测溶液中的氟离子的基于苯并噻二唑衍生物的荧光传感器.4,7-二溴-2,1,3-苯并噻二唑与三甲基硅基乙炔通过Sonogashira偶联反应得到二取代的三甲基硅基乙炔苯并噻二唑;将该化合物用于检测氟离子,分析了检测灵敏度和选择性.结果表明,在乙腈和水(V/V=9∶1)混合溶液中,合成的苯并噻二唑衍生物的最大发射波长峰值为455nm(激发波长为376nm);就所测试的F-,Cl-,Br-,I-,ClO4-,AcO-,NO3-,H2PO3-,CN-和HSO4-等阴离子而言,仅F-可以脱除三甲基硅保护基使得该化合物荧光最大发射波长蓝移至435nm,荧光强度降低60%,且最低检测限可达4.5×10-8 mol/L.因此,二取代的三甲基硅基乙炔苯并噻二唑应用于氟离子检测具有很好的灵敏度和选择性.     

焦磷酸根离子化学传感器的研究进展

离子广泛存在于自然界,在生物、医药、化学和环境科学等领域均起着重要作用。焦磷酸根离子(P₂O₇^4-,缩写为PPi)参与人体内遗传物质DNA的复制和供能物质三磷酸腺苷(ATP)的合成,其含量的高低与一些疾病(比如癌症)的进展密切相关。实时选择性识别与检测PPi对生命活动的观测、疾病的诊断与生态环境的监测均具有重要的意义。因此,基于主客体化学的PPi离子高选择性化学传感器的设计与合成引起了人们的广泛关注,已成为超分子化学研究的热门领域。本文综述了近几年用于识别与检测PPi的化学传感器的研究进展,分析了其优势及不足,并对其应用前景进行了展望。     

有机硼化合物的分类和名称

按照狭义的分类方法,对含有硼碳键的有机硼化合物的分类进行探讨。根据结构类型,有机硼化合物可以分为烃基硼烷、烃基硼酸(酯)、烃基硼烷路易斯碱加合物和离子型有机硼化合物、有机硼杂环及其金属配合物、碳硼烷簇合物及其金属化合物等类型。对不同类型的有机硼化合物的命名进行了归纳,并给出了一些代表性化合物的英汉对照名称。     

席夫碱类高选择性氟离子化学传感器的研究

以邻羟基萘甲醛和水合肼合成了席夫碱类化合物荧光黄101(DHNA),在F-存在的情况下,其紫外可见光谱和荧光光谱都发生明显的变化,同时溶液颜色和荧光的变化可以通过肉眼直接观测到.在Cl-、Br-、1-、HSO4-、H2PO4-;等干扰离子存在的情况下,DHNA对F-具有良好的选择性.因此,荧光黄101可用于制备检测F-的高灵敏度颜色.荧光传感器.     

钯催化的高选择性有机硼的偕二氟烯丙基化反应

正J.Am.Chem.Soc.2014,136,1230~1233二氟甲基类化合物由于其特殊性质在医药、农药和材料等领域具有重要的应用.该类化合物的合成主要是采用高活性的氟化试剂(如DAST,deoxofluor等)对羰基氟化来制备,但这些方法存在的一些弊端,如反应条件苛刻、氟化试剂昂贵有毒以及底物官能团兼容性窄等,限制了其广泛应用.近期中国科学院上海有机化学研究所张新刚课题组发展出一种以3-溴-3,3-二氟丙烯及其衍生物为氟源,在钯催化下对有机硼化合物(芳基硼酸、烯基硼酸、芳基硼酸酯、     

新型金属羰基红外化学传感器的合成及对氟离子的识别性能

将N-(4-甲基苯基)-N′-甲基脲与中间体三氨三羰基合铬反应,合成了一种新型的红外化学传感器分子——N-(4-甲基苯基)-N′-甲基脲三羰基铬;利用元素分析、红外光谱、核磁共振波谱及电子轰击质谱分析了其组成和结构;采用傅立叶变换红外光谱初步研究了该金属羰基化合物对氟离子的红外识别与传感性能.结果表明,在质子型介质乙醇中,随着氟离子的加入,该金属羰基化合物的特征吸收峰向低波数方向显著偏移;其对氟离子的红外识别检测下限可达10-6 mol.L-1.     

Polymer Fluoride Sensors Synthesized by RAFT Polymerization

A series of polymer chemosensors containing naphthalimide signal moiety and imide recognition moiety for the selective detection of fluoride ions (F⁻) were synthesized by reversible addition‐fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization. The polymer chemosensors display obvious absorption and fluorescence variations upon the addition of F⁻, which can be observed by both naked eyes and optical responses. The polymers showed higher fluorescence enhancement than its monomer, and the polymers with higher molecular weight have higher sensitivity than those with lower molecular weight. Other halide anions are found to hardly induce any variation of either the absorption or fluorescence spectra.

     

Time-resolved Luminescence-based Chemosensor for Fluoride Anion

Design and synthesis of new chemosensors for fluoride anion (F-)1-6 have been of interest to chemists for many years, because F- plays a crucial role in the dental care5 and the treatment of osteoporosis7. Recently, the fluorescent chemosensors of fluorid…     

Enhancement of Demasking of Fluoride Ion From its Aluminum Complexes by Dilution in the Determination With a Fluoride Ion-Selective Electrode

Abstract

In the determination of fluoride ion with an ion-selective electrode the permissible concentration of aluminum increases markedly with decreasing the fluoride concentration in 0.5M citrate buffer solutions at pi I 6. As the accuracy is constant over a concentration range down to 10^?5 M F^? where a Nernstian relation holds fluoride determinations can be accomplished by the successive dilution method. The dilution steps are repeated until the last two results are in agreement, while the concentration of citrate is kept constant. As the ionic strength is kept constant with citrate, the addition of sodium chloride to the buffer is not necessary. Several samples, especially glasses, have been analyzed successfully.     

微波消解-氟离子选择电极法测定树叶中氟离子含量

采用微波消解处理样品,氟离子选择电极法测定了树叶中氟离子含量;通过正交实验考察了微波功率、消解时间、固液比、冷却时间等条件对微波消解的影响,对消解试剂和微波消解条件进行了筛选和优化。结果表明,其相对标准偏差小于0.46%,加标回收率在95.5%~103.3%之间。该法简单快速、准确可靠,对测定植物树叶中氟离子含量十分有效。     

Pillararene-based fluorescent sensors for the tracking of organic compounds

Fluorescent chemosensors based on pillararene complexes represent a new, promising branch in sensor technology. Because of CH-π interactions, aliphatic chains are well suited for the columnar cavities of pillararenes and bulky or sheet-like(sub)structures can be arranged on the portals. Thus, pillararenes form versatile receptors and an alteration of the fluorescence behavior upon complexation ensures the function of these chemosensors as the reporter. Although this field of research exists only since a few years, remarkable chemosensors were developed for substances as diverse as medical drugs,biochemicals, herbicides and explosives.     

Pillararene-based fluorescent sensors for the tracking of organic compounds

Pillararenes form versatile receptors and an alteration of the fluorescence behavior upon complexation ensures the reporter function of these chemosensors.     

The Rapid Determination of Fluoride in Mineral Fluorides Using a Specific Ion Electrode

Abstract

A rapid method for the direct determination of fluoride, not requiring a prior separation of fluoride by distillation, is given. Fluoride results differing from the calculated up to approximately 5% were obtained on samples of Fluorite, Cryolite, Topaz, Chiolite and Matlockite.