为什么基于分子识别的阴离子传感器很少?

为什么基于分子识别的阴离子传感器很少?

基于分子间弱相互作用，构筑新型阴离子光化学传感器是分子识别化学研究领域的热点课题，本论文在系统地综述了阴离子光化学传感器的研究现状及进展的基础上，开展了以杯吡咯NH 和苯酚OH 基团为阴离子识别位点的氟硼荧荧光传感器和简单吲哚类受体的比色传感研究，采用多种光谱学方法考察了受体分子和生物相关重要阴离子的相互作用，建立和阐明了受体和客体阴离子作用的模式及其机理。本论文主要研究内容为：
1. 设计合成了系列氟硼荧荧光受体和简单吲哚类比色受体，并对化合物结构进行了¹H NMR, ¹³C NMR, IR, ESI-MS 和元素分析等表征。
2. 系统研究了杯吡咯-氟硼荧类受体与阴离子的光化学传感作用，以及识别过程中的取代基位阻效应和烷基铵盐阳离子效应。结果表明在杯吡咯骨架上引入氟硼荧荧光团，明显改善了其阴离子识别过程的宏观信号表达。基于多重氢键作用，实现了对F^- 比色与荧光双通道识别。双杯吡咯单元能够与阴离子形成“三明治夹心”配合物，显著增强了受体对阴离子的结合能力。
3. 系统研究了苯酚-氟硼荧类受体与阴离子的光化学传感作用。其中处于氟硼荧介位的特丁基苯酚衍生物能够选择性比色和荧光识别F‾；而3 甲基位取代的特丁基受体不能区分F^-，AcO^-，H₂PO₄^-三种碱性阴离子。研究结果表明，酚OH 基团邻位的特丁基的位阻响应、σ-π超共轭作用和氟硼荧的不同取代位置都是体系受体阴离子选择性的关键因素。
4. 研究了简单吲哚类受体分子与阴离子的光化学传感作用，结果表明，引入不同拉电子能力的发色团如蒽酮、茚满二酮和丙二氰等，可调节吲哚NH 质子酸性，使其与碱性阴离子相匹配，达到对阴离子的选择性比色识别。含水体系中，具有强拉电子的发色团受体的NH 基团酸性较强，能够比色响应碱性阴离子，并探讨了其识别机理与作用模式。