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。     

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。     

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。     

高选择性比色识别碘离子的氨基硫脲类阴离子受体

设计合成了一系列基于氨基硫脲的阴离子受体（M1～M4）.此类受体以氨基硫脲基团为识别位点,以硝基苯基为信号报告基团,其中受体M1和M3可在乙腈溶液中高选择性的比色识别碘离子.在受体M1或M3的乙腈溶液中加入I^–时,溶液的颜色由浅红色变成无色,而加入其他离子如F^–,Cl^–,Br^–,AcO^–,HSO4^–,H2PO4^–,ClO4^–等阴离子时,受体溶液不会褪色.通过紫外滴定和核磁滴定等方法研究了受体选择性比色识别碘离子的机理.结果表明,受体通过其氨基硫脲基团上的三个NH质子与碘离子形成的三重氢键选择性的结合碘离子.在此过程中,受体构型发生转变,从而导致了颜色变化,产生了比色识别的效果.此类阴离子受体具有合成方法简便,产率高,识别效果好等优点.     

双吲哚烯类受体对氨基酸的比色识别作用

设计合成了一系列3,3′-双吲哚烯类受体分子,应用紫外-可见吸收光谱研究了该类受体对二十种天然氨基酸分子的识别作用. 结果表明,在乙腈-水溶液中,双吲哚烯受体分子可以通过其氢键受体位点的质子化作用比色识别天冬氨酸、谷氨酸等酸性氨基酸;而硝基取代的双吲哚烯受体分子则通过其氢键供体位点的去质子化作用比色识别精氨酸、赖氨酸等碱性氨基酸. 在乙腈-水的中性缓冲溶液体系中,硝基取代的双吲哚烯类受体分子通过与巯基发生亲核加成反应高选择性比色识别半胱氨酸和同型半胱氨酸.     

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.     

可裸眼识别氟离子的比色化学传感器的研究

设计合成了一种基于久洛尼定的苯腙型化学传感器C1,应用紫外-可见吸收光谱研究了该传感器分子与阴离子的相互作用。结果表明:传感器分子C1在乙腈中可以选择性地识别氟离子,氟离子加入可使吸收光谱发生50 nm红移,溶液颜色由黄色变为紫色;其他阴离子Cl~-,Br~-,I~-,ClO_4~-,HSO_4~-,NO_3~-,AcO~-和H_2PO_4~-的加入不会对吸收光谱产生明显的影响,可见所设计的传感器分子C1可作为高选择性裸眼识别氟离子的比色传感试剂。     

反应型化学传感器在阴离子检测中的应用

阴离子在生物、化学化工及环境领域扮演着极其重要的角色,对阴离子的高灵敏度、高选择性识别与传感已成为研究的热点.其中,反应型化学传感器是基于传感器与客体分子之间的特殊化学反应而实现的,通过巧妙地设计分子结构,将反应活性基团与荧光团或发色团结合起来,利用反应前后化合物光物理性质的不同,可以实现对被分析物的检测.这种不可逆体系充分利用了化学反应的专一性,因此通常具有较好的选择性.自1992年被首次报道以来,反应型化学传感器的应用越来越广泛,并表现出优秀的传感性能.综述了基于化学反应的荧光和比色阴离子传感器的研究进展,包括氰离子、氟离子、亚硫酸氢根、硫氢根离子、次氯酸及次氯酸根、次溴酸及次溴酸根、过氧亚硝酸根传感器的研究进展,并展望了该领域的发展趋势.     

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".     

含有酚羟基的吖嗪类荧光探针的阴离子识别与传感研究

设计合成了含有酚羟基的萘吖嗪类荧光探针分子,利用紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱研究了探针分子的阴离子识别和光化学传感性能。研究结果表明,该探针分子可以通过比色（紫外-可见吸收光谱）和荧光发射光谱双通道识别检测氟离子。该探针分子是一类比率型阴离子荧光探针,作用方式为探针分子酚羟基的去质子化作用,这种激发态质子转移（ESIPT）是探针分子呈现比率荧光特性的原因。通过本实验不但可以让学生掌握紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱仪的使用方法,还能培养学生在分子识别与光化学传感领域的科研兴趣。     

对称萘酚亚胺化合物的pH荧光效应及对阴离子的识别作用

合成了一种含萘酚结构的对称亚胺主体化合物。通过对其与阴离子物种之间相互作用的研究,观察到在水溶液中,随着体系pH值的升高,主体荧光强度增强并且最大发射波长红移。其荧光性能与pH存在着强烈的依赖关系,具有明显的pH荧光"开-关"作用。同时,在乙腈溶液中,该结构对F-有较强的荧光选择响应,对Ac-响应稍弱,而对其它阴离子的选择响应较差。结合所观察到的实验现象,对实验结果进行了分析和讨论,并初步探讨了该化合物对H 、OH-、F-、Ac-的识别机理。     

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^-.     

A highly selective and sensitive dual-channel chemosensor for cyanide based on sulfahydrazone derivative

A colorimetric and fluorescent cyanide probe bearing naphthol and sulfahydrazone groups has been designed and synthesized. This structurally simple probe displays a rapid response and high selectivity for cyanide in DMSO/EtOH (v/v = 2:8) solution. The addition of CN^? to the sensor p-toluenesulfonyl-2-hydroxy-1-naphthylhydrazone (L3) induced a remarkable color change from pale-yellow to yellow, and green fluorescence changed to yellow. The ¹H NMR titration and DFT calculations suggested that the selective sensing process is based on a nucleophilic addition reaction of cyanide to imine. Test strips based on sensor L3 were fabricated, which could act as a convenient and efficient test kit to detect CN^? for “in-the-field” measurements.     

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.     

基于咪唑的荧光传感器对磷酸二氢根离子的高选择性识别

设计并合成了基于咪唑基团的高选择性的荧光传感器, 分别利用荧光和紫外-可见光谱研究了其对阴离子的识别. 结果显示, 该类荧光传感器只在H₂PO₄^-离子存在下发生显著的荧光猝灭现象, 并且产生一个新的荧光发射峰, 因此可用于乙腈溶液中H₂PO₄^-的快速有效检测.     

A highly efficient and selective probe for F- detection based on 1H-imidazo[4,5-b]phenazine derivative

A new colorimetric and fluorimetric chemosensor for F detection based on 1H-imidazo[4,5-b]phenazine derivative has been designed and synthesized.It shows excellent fluorescent specific selectivity and sensitivity for F in DMSO solution.Upon addition of F to the solution of probe 1,a remarkable color change from yellow to red could be observed easily by the naked-eye.The detection limit of this probe toward F is 6.2 10 6mol/L.Analysis by1 H NMR proved that the imidazolyl N–H could be hydrogen-bonded with added fluoride anions,and results in the difference of colors.     

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Hg^2+具有一定的荧光选择性识别能力。     

An efficient thiourea-based colorimetric chemosensor for naked-eye recognition of fluoride and acetate anions: UV-vis and HNMR studies

An efficient colorimetric chemosensor with a thiourea binding site and 2-amino-6-nitrobenothiazole as a signaling unit has been synthesized by dithiocarbamate approach. The chemosensor has been utilized for selective recognition of fluoride and acetate anions in dry DMSO solution by UV-vis and ¹H NMR titration experiments. The chemosensor has shown naked-eye sensitivity for both the anions in solution.     

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。