基于半花菁衍生物的陰離子熒光分子探針和分子邏輯門.pdf

1、花菁染料是一種非常經(jīng)典的染料，具有摩爾吸光系數(shù)大和熒光量子效率高等優(yōu)點(diǎn)。而半花菁染料屬于花菁染料的一種，通過一個含有奇數(shù)個碳原子的共軛鏈將吸電子基團(tuán)和給電子基團(tuán)連接起來。目前已被應(yīng)用于生物探針、染料、敏化太陽能電池中的光敏劑等方面，在陰離子化學(xué)傳感器和復(fù)合的分子邏輯電路方面中卻很少用到。而本論文著重是從陰離子化學(xué)傳感器和復(fù)合的分子邏輯電路這兩個方面入手，用紫外-可見光譜和熒光發(fā)射光譜對半花菁染料的性質(zhì)進(jìn)行了分析，并對于它們可以檢測某些陰

2、離子和形成分子邏輯電路的機(jī)理進(jìn)行了探討。具體內(nèi)容如下:
　　 與一些金屬離子和體積較小陰離子的化學(xué)傳感器相比，四面體的陰離子，比如SO42-、H2PO4-、HSO4-、HPO42-等，這些離子的水合作用非常大（根據(jù)Hofmeister規(guī)則），因此，找到一種能夠選擇性檢測四面體陰離子的方法是非常困難的。本論文第二章合成了一系列半花菁衍生物L(fēng)1～L4，并運(yùn)用1HNMR，13CNMR，元素分析和質(zhì)譜進(jìn)行了表證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，連接有對位

3、羥基的半花菁衍生物L(fēng)1、L2在乙醇和水為1∶1的溶劑體系中，可以對HSO4-進(jìn)行選擇性的檢測，結(jié)合比都為1∶1，擬合求得的解離常數(shù)都達(dá)到10-5M數(shù)量級，檢測限分別為1.0×10-7mol/L(R=0.993)、1.0×10-6mol/L(R=0.996);連接有間位羥基的半花菁衍生物L(fēng)3、L4則沒有這種效果。這種檢測方法充分利用了陰離子誘導(dǎo)形成一種輕微旋轉(zhuǎn)位移的H-聚集體而導(dǎo)致光譜發(fā)生變化的特性。它為我們提供了一種對陰離子進(jìn)行選擇性檢

4、測的簡便而有效的途徑。
　　 以自上而下的方式運(yùn)行的硅電子設(shè)備由于受到機(jī)械制造和物理方面的缺點(diǎn)所限制，發(fā)展緩慢。而隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們急需找到一種能夠替代硅電子設(shè)備的方法。分子邏輯電路采用的是自下而上的運(yùn)行模式，它在信息處理和儲存方面表現(xiàn)出很大的潛力，而且它也可以用于醫(yī)療檢測、探針、分子記憶設(shè)備、分子處理器等方面。這些優(yōu)點(diǎn)促使化學(xué)家尋找一個可以表達(dá)復(fù)雜邏輯功能的分子邏輯電路。目前，前人運(yùn)用羥基或者N的得失電子，或者形成螯合物