18鄄冠鄄6 修饰苝酰亚胺衍生物的合成及离子识别行为.pdf

Vol.34 高等 学校 化 学 学报 No.9 2013年9月 摇 摇 摇 摇 摇 摇 CHEMICALJOURNAL OF CHINESE UNIVERSITIES摇 摇 摇 摇 摇 摇 2108~2113 doi:10.7503/ cjc 摇 摇 18鄄冠鄄6修饰苝酰亚胺衍生物的合成及 离子识别行为 王丽华,江摇 山,张志君,张衡益,刘摇 育 (南开大学化学系,元素有机化学国家重点实验室,天津300071) 摘要摇 合成了一种18鄄冠鄄6修饰的苝酰亚胺衍生物(1),研究了其作为主体对金属离子与阴离子的选择性识 2+ 2+ 别行为. 结果表明,主体1对Ba 离子具有一定的选择性响应,并可以通过Ba 调控主体1 的堆积行为;主 - - 体1还对F 离子有选择性响应,F 与苝酰亚胺单元之间发生了阴离子鄄仔相互作用. 关键词摇 冠醚;苝酰亚胺;阴离子鄄仔相互作用;离子识别 中图分类号摇 O625摇 摇 摇 摇 文献标志码摇 A摇 摇 摇 摇 苝具有优良的着色效果以及不溶解性、化学惰性、光稳定性和热稳定性等特性,使其在染料工业 [1] 中备受关注 . 此外,由于n鄄型半导体的电子特性,使萘酰亚胺、苝酰亚胺和更高的芳香亚酰胺类染 [2,3] 料在电子材料领域中具有广阔的应用前景 . 然而, 由于苝酰亚胺固有的不溶解性,直到1959 年其 作为潜在的荧光染料所具有的高荧光量子产率和光稳定性才被发现,为研究其光致能量、 电子转移以 [4] 及在激光染料与荧光收集器领域的应用提供了广阔的空间 . 利用苝酰亚胺单元自身的仔鄄仔堆积作用 构筑超分子组装体是近年来的研究热点,研究者利用各种苝酰亚胺衍生物构筑了线状、棒状、纤维状 和球形等形貌的组装体,并研究了其在有机凝胶、液晶和场效应晶体管等方面的应用[5~12]. 作为超分子化学的重要研究内容,荧光传感器已引起关注[13~17]. 不仅是金属离子的识别,对于阴 离子的识别研究也备受关注. 由于酰亚胺类衍生物(如萘二酰亚胺和苝酰亚胺)的缺电子性质,使其可 作为很好的电子受体与特定的阴离子发生电子转移(ET)或电荷转移作用(CT)[18,19]. 18鄄冠鄄6 作为一 种经典的冠醚主体化合物,其对金属离子有较强的键合能力,对于半径大于冠醚环半径的金属离子, 18鄄冠鄄6可形成2颐1的夹心络合物. 本文将18鄄冠鄄6与苝酰亚胺连接,合成了主体1. 通过荧光光谱、紫 外可见光谱、扫描电子显微镜(SEM)和电子顺磁共振(EPR)等手段研究了主体1对阳离子和阴离子的 2+ 2+ 识别行为. 研究发现,主体1对Ba 具有一定的选择性响应,并可通过Ba 调控主体1 的堆积行为;主 - - 体1对F 离子也有选择性响应,F 与苝酰亚胺单元之间发生了阴离子鄄仔相互作用. 1摇 实验部分 1.1摇 试剂与仪器 -6 光谱测定使用去离子水[(1郾0~1郾2)伊10 S/ cm];氯仿、乙腈和二甲基亚砜(DMSO)均为色谱纯; 所用阳离子均为标准水合高氯酸盐;所用阴离子均为标准水合四丁基铵盐;五甘醇、3,4鄄二羟基苯腈、 3,4,9,10鄄苝四甲酸二酐、咪唑、醋酸锌、碳酸钾、 四氟硼酸钾、 四氢铝锂、对甲苯磺酰氯、三乙胺和 4鄄二甲氨基吡啶(DMAP)均为市售分析纯产品,未经纯化直接使用. Bru