基本信息
- 項(xiàng)目名稱:
- 新穎六核Ru(II)多吡啶配合物的合成及其pH發(fā)光傳感行為的研究
- 小類:
- 能源化工
- 簡介:
- 對外界刺激敏感的分子在分子開關(guān)方面的潛在應(yīng)用價(jià)值引起了科研工作者的廣泛關(guān)注,質(zhì)子的轉(zhuǎn)移就是外界最簡單的刺激條件之一,可導(dǎo)致配合物的性質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)化。釕(II)多吡啶配合物豐富的光物理和氧化還原性質(zhì)容易受外界環(huán)境的影響,并且被證實(shí)在pH發(fā)光傳感器方面有著良好的應(yīng)用價(jià)值。本文合成了一個含有咪唑環(huán)的新穎六核釕(II)多吡啶配合物
- 詳細(xì)介紹:
- 本文合成了一個含有咪唑環(huán)的新穎六核釕(II)多吡啶配合物,該配合物的咪唑環(huán)不與釕中心配位,因此發(fā)光性能優(yōu)良。通過分光光度滴定和熒光滴定研究了pH值的改變對配合物性質(zhì)的影響,配合物的熒光強(qiáng)度受pH值影響較大,發(fā)光“開-關(guān)”比為4:1,因此該配合物在pH傳感器方面有著潛在的應(yīng)用價(jià)值。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 對外界酸堿環(huán)境變化敏感的分子器件由于具有巨大的潛在應(yīng)用價(jià)值而引起了人們的廣泛重視,然而,到目前為止,pH傳感器的研究主要集中在有機(jī)分子上,金屬配合物作為pH傳感器的潛在能力還沒有得到充分的開發(fā)?;卺懚噙拎づ浜衔飪?yōu)良的光學(xué)性質(zhì),本文設(shè)計(jì)并合成了一個新穎六核Ru(II)多吡啶配合物并對其進(jìn)行pH發(fā)光傳感行為的研究,為合成新型的pH傳感器提供了新的方法和路線。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 科學(xué)性:運(yùn)用質(zhì)譜和核磁對配體及配合物進(jìn)行了表征,利用紫外-可見光譜和熒光光譜對配合物的pH傳感行為進(jìn)行了探索,發(fā)現(xiàn)隨著溶液pH值變化,配合物的電荷密度也隨之相應(yīng)發(fā)生變化,從而導(dǎo)致配合物的紫外可見光譜和熒光光譜性質(zhì)發(fā)生改變。 先進(jìn)性:(1)對于金屬中心為六的配合物作為pH發(fā)光傳感器是首次報(bào)道;(2)該配合物的“開/關(guān)”比達(dá)到4:1,熒光被有效淬滅。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 由于配合物對外界酸堿環(huán)境變化敏感,通過進(jìn)一步的修飾,可利用這些配合物實(shí)時(shí)測定環(huán)境pH值的變化,為環(huán)境的酸堿監(jiān)控提供一個有力的技術(shù)支持;可以把這些配合物制成目標(biāo)靶向分子,測定生物體內(nèi)pH值的變化,檢測生物體的健康狀況。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 對外界刺激敏感的分子在分子開關(guān)方面的潛在應(yīng)用價(jià)值引起了科研工作者的廣泛關(guān)注,質(zhì)子的轉(zhuǎn)移就是外界最簡單的刺激條件之一,可導(dǎo)致配合物的性質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)化。釕(II)多吡啶配合物豐富的光物理和氧化還原性質(zhì)容易受外界環(huán)境的影響,并且被證實(shí)在pH發(fā)光傳感器方面有著良好的應(yīng)用價(jià)值。本文合成了一個含有咪唑環(huán)的新穎六核釕(II)多吡啶配合物,該配合物的咪唑環(huán)不與釕中心配位,因此發(fā)光性能優(yōu)良。通過分光光度滴定和熒光滴定研究了pH值的改變對配合物性質(zhì)的影響,配合物的熒光強(qiáng)度受pH值影響較大,發(fā)光“開-關(guān)”比為4:1,因此該配合物在pH傳感器方面有著潛在的應(yīng)用價(jià)值。
獲獎情況
- (1)2011年3月在曲靖師范學(xué)院第六屆學(xué)生課外科技創(chuàng)新大賽獲“特等獎”。 (2)2011年5月在云南省第六屆大學(xué)生課外科技創(chuàng)新大賽獲“三等獎”。
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻(xiàn)
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同類課題研究水平概述
- 人工模擬生命的過程,是生物工程的研究核心。在研究過程中,科學(xué)家采用生物傳感器檢測生物體內(nèi)所發(fā)生的變化,即將生物傳感器與被測單元通過各種方式“組裝”起來,通過調(diào)控單元完成開關(guān)動作。經(jīng)過精心設(shè)計(jì)的熒光分子開關(guān),可以制成各種智能化的生物傳感器。 熒光分子開關(guān)是超分子化學(xué)的重要組成部分,其特點(diǎn)為可實(shí)現(xiàn)“開-關(guān)”動作,實(shí)現(xiàn)人與分子的“對話”。熒光分子開關(guān)在對客體的分析和檢測中具有突出優(yōu)點(diǎn),如通過熒光強(qiáng)度的變化可以直觀地體現(xiàn)客體的存在,方法簡單、安全、靈敏度高,甚至單個分子也可檢測;測量是非侵入性的,對樣品不具破壞性。近年來熒光分子開關(guān)在環(huán)境分析、臨床醫(yī)學(xué)和顯微技術(shù)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。利用環(huán)境酸堿度的變化來調(diào)控分子實(shí)現(xiàn)“開-關(guān)”動作是目前研究熱點(diǎn)之一,釕(II)多吡啶配合物具有豐富的光物理和電化學(xué)性,且容易受外界環(huán)境酸堿的影響,因此目前國內(nèi)外眾多的科研工作者都在開展這一方面的研究。 配合物1-4都是利用羥基負(fù)離子的質(zhì)子化實(shí)現(xiàn)熒光off-on開關(guān)行為的。在化合物3中,羥基和吡啶環(huán)分別處于苯環(huán)的1、4位,此時(shí)酚羥基的去質(zhì)子化對熒光的淬滅作用遠(yuǎn)高于配合物4。 Grigg等通過在母體Ru(bpy)32+中引入對叔丁基杯?4?芳烴合成得到化合物5a-b。他們發(fā)現(xiàn)由于分子內(nèi)光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移,降低pH值導(dǎo)致5a的發(fā)光淬滅,但是在遠(yuǎn)端的羥基處引入正丁基后,5b的發(fā)光不隨pH值的改變而改變,這主要是在遠(yuǎn)端的羥基處引入正丁基能大大降低分子內(nèi)光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移速度,從而也大大減弱pH值對化合物發(fā)光的影響。Ru(II)配合物6和7是利用羧酸根的質(zhì)子化以實(shí)現(xiàn)對熒光on-off行為的調(diào)控。 化合物8和化合物9都是利用咪唑環(huán)上的氮原子在不同pH值下與質(zhì)子的結(jié)合能力不同,從而呈現(xiàn)熒光的of-on-off'響應(yīng)。以配合物8為例,在酸性條件下,咪唑環(huán)上的氮原子得到質(zhì)子,配合物以8a的形式存在,熒光實(shí)現(xiàn)off-on響應(yīng),在堿性條件下,咪唑環(huán)上的氮原子失去質(zhì)子,配合物以8b的形式存在,熒光實(shí)現(xiàn)on-off響應(yīng)。除了這幾個例子之外,國內(nèi)外還有多個課題組在釕配合物的pH發(fā)光傳感器方面也做出了很多優(yōu)秀的工作。