| 新型二吡咯甲烷-醌电荷转移组装体及其比色识别研究 | |
| 郭勇 | |
| Subtype | 理学博士 |
| Thesis Advisor | 蒋生祥 ; 师彦平 ; 邵士俊 |
| 2004-12-03 | |
| Degree Grantor | 中国科学院研究生院 |
| Department | 中科院西北特色植物资源化学重点实验室/甘肃省天然药物重点实验室 |
| Degree Discipline | 分析化学 |
| Keyword | 二吡咯甲烷 醌 电荷转移配合物 氨基酸检测 无机阴离子检测 比色化学传感器 Dipyrromethane Charge-transfer Complex Amino Acids Detection Anion Detection Sensor Tcnq |
| Abstract | 分子识别和分子间相互作用是超分子化学研究的核心内容之一。以分子识别和分子间相互作用为基础设计构筑比色化学传感器已成为分子识别化学研究领域的热点课题。本论文探索性开展了新型二吡咯甲烷-醌电荷转移超分子组装体及其性能研究，并对二吡咯甲烷-醌组装体对水溶液中氨基酸和无机阴离子的选择性比色识别作用和机理进行了系统研究，发展了一类新型的氨基酸和无机阴离子比色化学传感器。主要研究内容涉及以下几个方面： 二吡咯甲烷和杯[4]吡咯的合成 改进合成方法，设计合成了包括水溶性二羟甲基二吡咯甲烷的一系列未见报道的新型二吡咯甲烷化合物，考察了反应条件（配比、反应温度、反应时间等）对目标产物及产率的影响。 采用改进的一步法合成方法制备并表征了几种新的杯[4]吡咯大环化合物，初步探索了以二吡咯甲烷为中间体的杯吡咯大环化合物合成方法，并设计合成了介位二取代的p-硝基苯基杯[4]吡咯化合物。 二吡咯甲烷-醌超分子体系研究 采用谱学方法，研究了二吡咯甲烷与四氯苯醌（TCBQ）、四氰对苯醌二甲烷（TCNQ）等醌类化合物的分子间相互作用。实验表明，二吡咯甲烷作为电子给予体能与醌类电子受体通过分子间的π-π电荷转移相互作用形成超分子组装体，采用紫外可见光谱滴定方法测定了一系列二吡咯甲烷-醌配合物的稳定常数。作为一类有潜在比色感应能力的化学传感器，二吡咯甲烷-TCNQ和二吡咯甲烷一TCBQ超分子组装体具有易制备、体系稳定性好、与水混溶性好、颜色鲜明的特点。 氨基酸-醌分子间相互作用研究 通过紫外可见光谱滴定法系统研究了二十种天然氨基酸与醌类化合物的相互作用，阐明了氨基酸与醌类化合物作用的构效关系。研究表明，当氨基酸中的氨基以非质子化状态存在时能够与缺电子的醌作用，形成非共价键的n-π电荷转移配合物；在中性缓冲溶液中只有含巯基的半胱氨酸能与醌形成配合物。实验测定了不同碱性缓冲体系中二十种氨基酸与四种醌形成配合物的稳定常数。 二吡咯甲烷-醌电荷转移组装体的比色识别研究 二吡咯甲烷-醌电荷转移组装体能够稳定存在于有机溶剂和水所组成的混合体系（1︰1，v/v）中，是一类有潜在价值的比色化学传感器。我们探索性开展了水中氨基酸和无机阴离子的比色感应测定研究，并进一步探讨了相关体系的比色识别机理。 实验表明，二吡咯甲烷-TCBQ超分子组装体能够选择性比色感应碱性氨基酸（His、Arg、Lys）和半胱氨酸；在pH＝7的缓冲条件下，则专一性比色感应半胱氨酸。二羟甲基二吡咯甲烷-TCNQ超分子组装体在非缓冲条件或pH＝7的缓冲条件下均只对半胱氨酸产生比色感应，显著的颜色和光谱变化使二羟甲基二吡咯甲烷-TCNQ组装体成为专一性比色检测半胱氨酸的探针。 对无机阴离子的比色感应研究表明，二吡咯甲烷-TCBQ超分子组装体可以选择性比色测定水中CO32-、HCO3-、PO43-和HPO42-等碱性阴离子。二羟甲基二吡咯甲烷-TCNQ超分子组装体作为比色传感器能够高选择性地检测水中PO43-和HPO42-离子，能够实现CO32-与HCO3-、PO43-与HPO42-的比色识别。 本论文工作的创新点主要体现在： 1．设计合成了几种新的二吡咯甲烷和杯吡咯化合物。 2．探索性开展了新型二吡咯甲烷-醌电荷转移超分子组装体及其性能的研究。 3．以新型二吡咯甲烷-醌电荷转移超分子组装体为探针，发展了一类新型的氨基酸和无机阴离子比色化学传感器，提出了相关体系比色感应机理。建立了一种高选择性的半胱氨酸比色测定方法，为同型半胱氨酸检测试剂盒的研制打下了良好的基础。 |
| Subject Area | 分子识别及比色识别应用 |
| Document Type | 学位论文 |
| Identifier | http://ir.licp.cn/handle/362003/5423 |
| Collection | 中科院西北特色植物资源化学重点实验室/甘肃省天然药物重点实验室 |
| Recommended Citation GB/T 7714 | 郭勇. 新型二吡咯甲烷-醌电荷转移组装体及其比色识别研究[D]. 中国科学院研究生院,2004. |
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