含酚羟基Schiff碱化合物的阴离子识别研究

近年来,超分子化学及其应用研究越来越受到科学家的重视[1].许多氢键供体已成功应用于阴离子识别研究中,如酰胺[2]、硫脲[3]及吡咯大环[4]化合物等.含有酚羟基的Schiff碱型化合物常被用于阳离子识别体系中[5,6],而以其为阴离子识别位点的研究相对较少.作为研究超分子化合物的合成、识别性能等工作的一部分[7],我们设计合成了三种具有多位点识别且含有酚羟基的Schiff 碱新型受体.考察了主-客体配合物中所形成的氢键数目对阴离子选择性识别的影响.     

对十四烷氧基亚胺衍生物对CN-的高选择性“双响应”识别

设计并合成了一种新型长链烷氧基亚胺衍生物R,系统研究了受体R对10种阴离子的紫外可见(UV?Vis)及裸眼识别性能。结果表明,该受体对F^-、Ac^-和CN^-表现出良好的UV?Vis识别能力,且在H2O/DMSO(1∶1,V/V)体系中可对CN^-实现单一裸眼识别。受体R识别CN^-的检出限可达7.02μmol·L^-1,并制备了受体R对阴离子的检测试纸。Job曲线表明受体与阴离子以1∶2的比例结合。最后利用UV?Vis滴定、核磁滴定、质谱及理论计算推测了CN^-离子的识别机理,在CN^-离子核磁滴定中发现了“反应型”与“氢键型”双响应识别现象,而在F^-的核磁滴定中发生去质子化过程。     

一种具有吡咯酰胺和脲的杂双位点受体的选择性氟离子比色识别

本文合成了一种具有吡咯酰胺和脲杂双识别位点的阴离子受体。利用紫外光谱法研究了该受体在乙腈溶液中对阴离子的识别作用。结果表明,该受体的识别能力比具有两个相同识别位点的受体的阴离子识别能力有所提高。同时,当仅当添加氟离子时,受体溶液的颜色会从无色变为黄色。表明,受体在氟离子的选择比色传感方面具有潜在的应用能力。     

三足苯甲酰基硫脲类离子受体的合成及识别性能

本文设计并合成了两种新型含酰基硫脲结构单元的三足受体1和2,并对其结构进行了表征确证。研究表明该类受体化合物对F^-、Ac^-和CN^-表现出良好的紫外识别能力,由于受体1分子内电荷转移作用较强,故对阴离子表现出裸眼识别性能。紫外滴定表明,该类化合物对F^-和CN^-具有更好的结合能力;核磁滴定表明,阴离子通过分子间氢键与受体化合物结合形成主客体配合物,在高浓度F^-时受体化合物发生脱质子行为。此外,该类化合物对Hg²⁺具有一定的荧光选择性识别能力。     

高选择性氟离子识别受体的设计与识别机理

将酰胺识别基团耦合至基态具有分子内电荷转移特征的对硝基苯基偶氮苯胺分子中,设计合成了受体分子N-苯甲酰基4-(4'-硝基苯基偶氮基)苯胺(3),对氟离子表现出极高的识别选择性.乙腈中该受体3的最大吸收峰位于380 nm,加入氟离子后,该吸收峰强度逐渐减弱,同时在530 nm处出现新的吸收峰,后者为受体分子与氟离子形成的1:1配合物的吸收峰.溶剂极性效应实验表明,该吸收峰具有电荷转移特征.引入氟离子后受体3溶液的颜色由浅黄色转变为紫红色,可实现氟离子的裸眼检测.质子溶剂效应,1H NMR滴定为受体分子3与阴离子间的氢键作用本质提供了直接证据.     

N-硝基苯基吡咯酰胺对阴离子识别研究

合成了2个N-硝基苯基吡咯酰胺阴离子识别主体. 通过X射线单晶衍射确定了间位硝基取代物的结构, 氢键及π-π相互作用在该化合物的组装过程中起到了决定性的作用. 利用UV-Vis光谱研究了这两个主体对常见无机阴离子的识别, 结果表明， 它们不仅对F-和H2PO4-离子有比较强的识别能力, 而且在识别发生时还伴随着显著的颜色变化, 因此这两个化合物都可作为阴离子的比色传感器.     

阴离子荧光受体研究进展

本文总结了近年来阴离子荧光受体的研究进展和荧光化学传感的主要机理,主要 介绍以下3类受体的设计合成及其在阴离子识别中的应用:(1)以氢键或静电作用键合阴 离子的受体(包括酰胺、脲及硫脲、胍盐和硫脲盐、五员杂环);(2)含金属和路易斯酸的受体;(3)以竞争键合机制识别阴离子的"化学传感体系".     

识别磷酸二氢根离子荧光探针的研究进展

分子识别是指主体对客体选择性结合并产生特定功能的过程,是超分子化学研究的重要内容。它包括对中性分子、阳离子和阴离子的识别,其中阴离子识别相对前两者发展较为迟缓,亟待丰富和发展。阴离子识别作为分子识别的一个重要分支,近年来引起了国内外专家学者的广泛关注,聚焦点是合成具有高选择性识别各种阴离子的人工识别受体。磷酸二氢根离子广泛存在于各种生命体中,所以磷酸二氢根的识别在生物医药,环境保护,材料化学等领域的发展进程中起着至关重要的作用。本文总结了一些能与磷酸二氢根特异性结合的受体,这些阴离子识别受体由尿素或硫脲、酰胺、吡咯、咪唑、吡啶等识别单元和发色基团通过共价键连接,并且与H_2PO~-_4主要以氢键结合。     

基于氢键的阴离子识别主体分子的研究进展

阴离子在生物学、医学、催化以及环境等方面逐渐得到广泛认识与重视,阴离子受体研究在跨膜离子输运、化学传感、模拟酶催化有机化学反应等方面亦有光明的应用前景。本文根据酰胺、脲与硫脲、吲哚吡咯、三氮唑、铵盐、胍盐、咪唑、羟基等不同的氢键单元,总结基于氢键的阴离子识别主体分子的研究进展。     

基于氢键的阴离子识别主体分子的研究进展

阴离子在生物学、医学、催化以及环境等方面逐渐得到广泛认识与重视,阴离子受体研究在跨膜离子输运、化学传感、模拟酶催化有机化学反应等方面亦有光明的应用前景。本文根据酰胺、脲与硫脲、吲哚吡咯、三氮唑、铵盐、胍盐、咪唑、羟基等不同的氢键单元,总结基于氢键的阴离子识别主体分子的研究进展。     

具有接力识别功能的荧光探针研究进展

接力识别是一种操作简单并逐渐被广泛使用的离子识别方法。本文介绍了接力识别的意义和类型,详细地介绍了近年来包括金属离子和阴离子、阴离子和金属离子、金属离子和金属离子以及阴离子和阴离子的接力型荧光识别研究进展,以期为设计合成新颖的具有接力识别功能的荧光探针提供参考。     

Recognition of mandelate stereoisomers by chiral porphyrin hosts: prediction of stereopreference in guest binding a priori using a simple binding model?

Rigid porphyrin hosts that mimic the spatial arrangement of mandelate recognition motifs lead to stereoselective receptors and illustrate how subtle structural differences in host design have significant impact on guest recognition. The porphyrin hosts are obtained with minimal synthetic effort from readily available chiral amine precursors and are modular in design. The chiral recognition properties of the porphyrin-based hosts with chiral carboxylate-containing guests and chiral amines are described. UV/vis and ¹H NMR spectroscopic results indicate some of these porphyrin hosts undergo an induced fit conformational change upon guest binding.     

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^-。     

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1.3μmol·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-。     

Pattern-based peptide recognition

Nature's use of sensor arrays in the mammalian olfactory and gustatory systems has encouraged supramolecular chemists to take a new approach to molecular recognition. Pattern-based recognition involves the use of sensor arrays to create fingerprints for analytes. The use of sensing arrays has paved the way for systems capable of identifying biological analytes that would have been difficult targets using the traditional "lock-and-key" approach to sensor design.     

Recognizing chromatographic peaks with pattern recognition methods III. Application of the algorithm for peak recognition in trace analysis

Summary The application of a newly developed peak recognition algorithm is shown. This algorith is based on the KNN method, one of the pattern recognition methods. It is shown that peaks with a S/N-ratio down to one can be safely recognized. This is also possible if the baseline has not only detector noise, but has other disturbances, e.g., noise signals which are generated by a reaction detector. The recognition ability of the algorithm is demonstrated by a standard chromatogram with three different concentrations and with two different sampling rates. The improvement against the classical algorithm is demonstrated. Some properties of the algorithm are discussed.