Краунсодержащие органические хемосенсоры

Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Продолжение табл.

Соединение

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

12.08.2026

Размер:

1 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 42 3 4 > Следующая >>>

H3C CH3

H3C

H3C	CH3
	O	O			Fe
		O

	O		O
23a: R1 = O	O	O		, R2	= H
23a: R1 = O		O
			O	O
			O
			O		O
23b: R1 = H, R2 =	O		O	O
23b: R1 = H, R2 =	O			O

O O

N N O

Ar n O

N Zn N

N N

Ar 24a: n = 1 24b: n = 2

H H

N N

NO2

O O

25 O O

Представлена оригинальная дитопная хемосенсорная система 26 для селективного распознавания широкого спектра анионов

(CH

COO-, F-, I- и CN-) [40].

R = N(CH3)2 (a),

(b),

O (c)

26a-c

Комплексы данных соединений с катионами Cu2+, Zn2+, Hg2+, Fe2+, Pb2+ выполняют роль «naked-eye» реагентов. При их взаимодействии с анионами наблюдается различный для каждого аниона оптический отклик системы, выражающийся в изменении окраски раствора (см. рисунок).

F- Cl- Br- I- NO3- CN- AcO-

15a-Cu2+

15a-Zn2+

15a-Hg2+

15a-Fe2+

15a-Pb2+

15b-Cu2+

15b-Zn2+

15b-Hg2+

15b-Fe2+

15b-Pb2+

15c-Cu2+

15c-Zn2+

15c-Hg2+

15c-Fe2+

15c-Pb2+

Схематическое изображение изменений в окраске

раствора в присутствии одного эквивалента соответствующего анион

Анализ этого массива данных позволяет однозначно судить о присутствии того или иного аниона в исследуемом образце (за исключением анионов NO3-, Cl- и Br-, для которых характерна сходная спектральная картина).

2. Флуоресцентные хемосенсоры

Флуоресцентный анализ имеет ряд преимуществ по сравнению с другими спектральными методами; он высокочувствителен, прост в исполнении и может применяться в широком диапазоне кон центраций исследуемого вещества. Характерны два основных типа флуоресцентных хемосенсоров – PET (Photoinduced Electron Transfer) и ICT системы, хотя в некоторых случаях провести четкую грань между ними достаточно затруднительно. Принципиальную схему действия PET-сенсоров можно представить следующим образом: при возбуждении молекулы электрон с высшей занятой молекулярной орбитали (ВЗМО) рецептора переходит на ВЗМО флуорофора, что вызывает тушение флуоресценции последнего. Комплексообразование с ионом металла приводит к тому, что уровень энергии ВЗМО рецептора становится ниже уровня ВЗМО флуорофора, PET-эффект не реализуется, и интенсивность флуоресценции возрастает. В табл. 1 приведены структуры некоторых краунсодержащих PET-хемосенсоров.

Таблица

Примеры краунсодержащих PET-сенсоров

№

Соединение

Mn+

I/I

№ ссылки

27	O	N		N O	Ba2+	7	[41]
	O
			O	O	O
	O		O

		O		O
				O

O O

28	O	O	Ca2+	4	[42]
	O	O

n = 1-3

Продолжение табл. 1

№

Соединение

Mn+

I/I

№ ссылки

SCH2CH2CO

1.4

[43]

SCH2CH2CN

CH2OH

NO2

Mg2+

1000

R =

Cd2+

[44–48]

Hg2+

Cl OH

H3C

Na+

5.5

[21]

		O	O
	O	O	OH
O	O	N
	CH3
	CH3
32	O O	O	Na+	18	[49]
	O
	N
		N
		H

Продолжение табл. 1

№		Соединение		Mn+	I/I	a)	№ ссылки
						0
		O
	N		O	Li+	6
33			O				[50, 51]

	O	O		K+	7
	O	O	n	K+	7
	n = 1,2		n
	n = 1,2

			O
		N	N
34	HN	O	O	NH	Li+	6	[52]
34		O	O		Li+	6	[52]
		CH3	H3C

	H3C
	N		O	O
	H3C		O	O
35	H3C				Ca2+	5	[53]
35	SO2 N	N	N	N CH2Ph	Ca2+	5	[53]
			O	O

		R1 = COCH	, COPh, SO	2
		3		2
					CH3
	O	O			N
	O	O			CH3
					CH3
R1	N	N R2 R2 =	N
		O
36		n	N		Ca2+,	3-13	[53]
36	n = 1,2		N		Mg2+	3-13	[53]
					Mg2+
		N	N SO2
					CH3
					N
					CH3

R =

O	O	Cl
		Cl

O O

	O	O
	O	O
		O
O	O	N
O	O
O	O
O	O
	O
O	N	O	O
O	N	O	O
O	H
		H
		N	SO2
	N	N
	N
		N	O
		N
		O	O
		O
полимерная		O	N
матрица			N
матрица			R
			R

Ca2+	30-	[54]
	170

Zn2+

[55]

Fe3+

[56]

NCH3 CH3

Mg2+

[57]

R =

CH2 ,

H3C CH2 , H3C CH2

H3C

Ru(bipy) 2

bipy = N N

N O

Ru(bipy) 2

N O

H3C	O
H3C
O
H3C H3C	O
	O
H3C	O

	H
	N
	N	n
	n = 3-5
		O
N		N
N	N
(bipy) 2Ru	N
(bipy) 2Ru

O O

O N

N O O O

O O

Re(CO)3(H2O)[PF6]3

Li+

[58]

Na+	2.7	[59]
Cs+	4
K+	7
		[60]

Cd2+

~25

[61, 62]

Ba2+ ~2 [63]

K+

[64]

Продолжение табл. 1

№				Соединение			Mn+	I/I0 a)	№ ссылки
	O
		R			S	S
					S
							Hg2+	170
47	O				N		Hg2+	170	[65, 66]
47	O				N	S	Hg2+	44	[65, 66]
					S	S	Hg2+	44
					S
	HO
	O	R		O
				O	O
			O		O
			O
	O			O	O
48	O			O			Na+	5	[67]
48							Na+	5	[67]
		H3C

HO	R
	R = H, Cl
	N
	N
49
		O	O
		O	O
			O
	O	OC2H5
		OC2H5	OC2H5
			OC2H5
	N	N	O
		N	O
50 CH3	N	N	O
50 CH3		N	O
O			OC2H5
			OC2H5
O	O O
CH3

Na+

~15

[68]

Zn2+ 4.4 [69]

Окончание табл. 1

№			Соединение		Mn+	I/I0 a)	№ ссылки
			O		R
		N			R
	O	N	N N
	O
	O		O
51	O	O			Mg2+	20-24	[70]
51		O	t		Mg2+	20-24	[70]
			R = Bu ,	O
			N	O
			O	O
			O
				O

O O

52	O	N	R = H, CN	Hg2+	~10	[71]
	O	O	R = H, CN
		O	R
			R

Примечание. а) I/I0 – относительное увеличение интенсивности флуоресценции.

Среди PET-хемосенсоров также встречаются дитопные системы, например, соединения 53 [72] и 54 [73], способные детектировать в растворах фосфат натрия и фторид калия соответственно.

Реже в аналитических целях используют так называемые CHEQ (Chelation Enhanced Fluorescence Quenching) PET-сенсоры, у которых наблюдается тушение флуоресценции при их комплексообразовании с ионами металлов. Флуоресцентные свойства CHEQ-системы зависят не только от структуры лиганда, но и от электронного строения самого иона металла [74, 75].

O	O
O	O		HO B
O		+	HO B			O
O	O	+	OH	N	O	O
O		NH3		N	O		O
							O
	H	NH+			O	O
	N	NH+				O	n
							n
					n = 1,2
		NH +
		3
	53				54

Второй обширный класс люминесцентных сенсоров представлен ICT-системами, молекулы которых построены таким образом, чтобы флуорофор или непосредственно взаимодействовал с катионом металла за счет дополнительной координации, или же образовывал с рецептором систему сопряженных связей. Как и в случае хромогенных сенсоров, комплексообразование с катионом приводит к внутримолекулярному переносу заряда и изменению спектральнолюминесцентных свойств молекулы, что проявляется в значительном гипсоили батохромном смещении полосы флуоресценции и, соответственно, в изменении интенсивности люминесценции на длине волны испускания комплекса (табл. 2).

Таблица 2

Примеры краунсодержащих ICT-хемосенсоров

№		Соединение			Mn+	I/I a)	λфл (∆λфл),	№
						0	нм б)	ссылки
		O
		O	O
55		N	O		Ca2+	~ 12	560 (-20)	[76]
		OH
		CHO
R			O	O
R				O
			N	O	Ca2+	~ 2	425–465
56			O	O	Ca2+	~ 2	425–465
56			O		Ba2+	~ 2	(от -25	[77]
			N	n			до +25)
R = NMe 2,			N
R = NMe 2,	N	,	N
		2		2

<<< < Предыдущая 12 / 42 3 4 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]