1、本文利用吲哚單體設(shè)計(jì)合成了一系列陰離子中性受體,考察了基于吲哚的陰離子受體在溶液中的陰離子結(jié)合性質(zhì),并應(yīng)用于一些特定陰離子的選擇性識(shí)別傳感,實(shí)現(xiàn)了對(duì)氟離子和醋酸根離子的目測(cè)識(shí)別。同時(shí)以陰離子為配位中心,構(gòu)建了陰離子主導(dǎo)的陰離子配位聚合物。本研究工作的主要內(nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
　　 ⑴設(shè)計(jì)合成了一種基于吲哚咔唑和喹喔啉結(jié)構(gòu)的陰離子受體,并應(yīng)用于陰離子的比色熒光識(shí)別。這類基于吲哚的陰離子受體具有平面剛性結(jié)構(gòu)和較大的π芳香

2、體系,因此表現(xiàn)出豐富的光譜特征。受體在乙腈溶液中對(duì)醋酸根離子有很強(qiáng)的結(jié)合能力和較高的選擇性,并在醋酸根離子的作用下發(fā)生熒光淬滅。在二甲基亞砜溶劑中,受體對(duì)氟離子和醋酸根離子有很好的吸收光譜響應(yīng),產(chǎn)生明顯的吸收峰紅移現(xiàn)象,這些光譜變化伴隨著顯著的溶液顏色變化,因此這類受體可以用于氟離子和醋酸根離子的目測(cè)識(shí)別。同時(shí),不同的顏色變化也為我們提供了一種定性區(qū)分氟離子和醋酸根離子的方法。受體與醋酸根離子的復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu)表明,受體的吲哚咔唑結(jié)合位點(diǎn)

3、可以和醋酸根離子形成兩個(gè)相互匹配的氫鍵作用,從而牢固的地結(jié)合在一起。因此,該類受體無論在溶液中還是在固態(tài)下都可為Y形狀的羧酸根離子提供了一種有效的識(shí)別模式。
　　 ⑵以上述平面剛性的陰離子受體為結(jié)構(gòu)單元構(gòu)建了一系列陰離子復(fù)合物。這些陰離子包括球形的氟離子和溴離子、Y形的醋酸根離子和苯甲酸根離子、平面三角形的硝酸根離子、正四面體形的硫酸氫根離子和磷酸二氫離子和八面體形的六氟硅酸根離子。深入系統(tǒng)地研究了固態(tài)中陰離子的大小、堿性和幾何

4、形狀對(duì)陰離子結(jié)合能力、配位模式和組裝結(jié)構(gòu)的影響。在陰離子的主導(dǎo)下,通過氫鍵、π-π堆積和芳香環(huán)C-H氫鍵作用,形成了多種結(jié)構(gòu)各異的陰離子聚集體,如5:6的陰離子復(fù)合物、陰離子二聚體和離子鏈、陽離子通道和三明治狀?yuàn)A心結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)有助于構(gòu)建陰離子主導(dǎo)的自組裝超分子體系,在陰離子配位化學(xué)的研究中具有重要意義。
　　 ⑶設(shè)計(jì)合成了一系列基于吲哚的含有兩個(gè)結(jié)合位點(diǎn)的陰離子受體結(jié)構(gòu)單元,構(gòu)建了陰離子主導(dǎo)的陰離子配位聚合物。兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的陰

5、離子結(jié)合位點(diǎn)(雙吲哚和吲哚咔唑)通過較大的平面剛性分子連接起來,從而大大降低了陰離子結(jié)合過程中的靜電相互干擾,保證了受體與陰離子結(jié)合的氫鍵強(qiáng)度、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和空間維度。結(jié)構(gòu)單元自身可以通過與溶劑分子的氫鍵作用或者π-π堆積作用,自組裝形成一維帶狀結(jié)構(gòu)或分子二聚體。這類陰離子受體在溶液中按照1:2化學(xué)計(jì)量比對(duì)氟離子、磷酸二氫根離子和醋酸根離子有很強(qiáng)的結(jié)合能力,并可作為一種有效的比色傳感器用于二甲基亞砜溶液中氟陰離子目測(cè)識(shí)別。固態(tài)結(jié)構(gòu)研究表明,