基于四硫富瓦烯離子傳感器的研究.pdf

1、由于具有特有的氧化還原性質(zhì)和優(yōu)良的供電子能力,四硫富瓦烯及其衍生物廣泛用于離子傳感器的研究,開(kāi)發(fā)基于四硫富瓦烯氧化還原開(kāi)關(guān)的離子傳感器是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一。目前,對(duì)于四硫富瓦烯離子傳感器的研究主要是在四硫富瓦烯骨架上引入帶有鍵合位點(diǎn)的基團(tuán),如冠醚、硫雜冠醚、氮雜冠醚、酰胺鍵、毗啶基等,通過(guò)離子與鍵合位點(diǎn)之間的相互作用,來(lái)檢測(cè)光電信號(hào),從而達(dá)到識(shí)別離子的目的。為了開(kāi)發(fā)新的離子傳感器,我們?cè)谒牧蚋煌呦┕羌苌弦肓撕胁煌I合位點(diǎn)的基團(tuán),合成

2、了三個(gè)系列的四硫富瓦烯衍生物,并研究了它們的離子識(shí)別性質(zhì)。研究結(jié)果如下:
　　 1.設(shè)計(jì)合成了一系列四硫富瓦烯-二茂鐵衍生物,并借助核磁、質(zhì)譜、紅外、元素分析等測(cè)試手段對(duì)上述結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。由于四硫富瓦烯和二茂鐵都是良好的電化學(xué)活性單元,我們通過(guò)循環(huán)伏安法研究了目標(biāo)化合物對(duì)陰陽(yáng)離子的識(shí)別性質(zhì)。結(jié)果表明,目標(biāo)化合物雖然沒(méi)有能夠進(jìn)行雙重電化學(xué)識(shí)別,但化合物10b對(duì)Zn2+,Cd2+和Cl-離子有很好的識(shí)別能力,可以作為優(yōu)良的電化學(xué)傳

3、感器。
　　 2.利用“點(diǎn)擊反應(yīng)”合成了四硫富瓦烯-喹啉衍生物17,并利用各種測(cè)試手段進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征。通過(guò)循環(huán)伏安法、熒光滴定、核磁滴定,研究了目標(biāo)化合物的離子識(shí)別性質(zhì)。電化學(xué)識(shí)別研究發(fā)現(xiàn),目標(biāo)化合物17對(duì)Zn2+離子有一定的響應(yīng)能力。熒光滴定實(shí)驗(yàn)表明,Zn2+和Cd2+離子能夠使受體分子17的熒光顯著增強(qiáng),顯示了高度的選擇性和識(shí)別能力。核磁滴定實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了Zn2+和Cd2+離子與目標(biāo)化合物17較強(qiáng)的絡(luò)合能力?？傊?化合物17可

4、以作為電化學(xué)和熒光雙重檢測(cè)Zn2+離子的傳感器,同時(shí)還可以作為Cd2+離子的熒光探針。
　　 3.合成了兩個(gè)四硫富瓦烯.萘硫酚衍生物18,20,并進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征。通過(guò)循環(huán)伏安法、熒光滴定,研究了目標(biāo)化合物的離子識(shí)別性質(zhì)。電化學(xué)識(shí)別研究發(fā)現(xiàn),化合物18對(duì)Ba2+有一定的識(shí)別能力,并且還對(duì)過(guò)渡金屬離子Zn2+和Cd2+有響應(yīng)。熒光滴定實(shí)驗(yàn)表明,除Ba2+離子使受體分子18的熒光稍微降低外,其它離子均使化合物18的熒光增強(qiáng),且Zn2+