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吲哚醌类受体分子的合成及其阴离子、金属离子的识别与传感研究
吲哚醌类受体分子的合成及其阴离子、金属离子的识别与传感研究
摘要
吲哚醌类受体分子作为一类重要的有机受体分子，在化学和生物学领域具有广泛的应用前景。本文综述了吲哚醌类受体分子的合成方法和阴离子、金属离子的识别与传感研究。首先介绍了吲哚醌类化合物的结构特点及其在有机合成、材料科学等领域的研究进展；然后对吲哚醌类受体分子的合成方法进行了总结。接着，讨论了几种常见的吲哚醌类受体分子对阴离子、金属离子的识别与传感机理，并具体分析了这些受体分子的优点和缺点。最后，展望了吲哚醌类受体分子在识别传感领域的应用前景，指出该领域还需要更深入系统的研究。
关键词：吲哚醌类受体分子；合成方法；阴离子；金属离子；识别与传感。
Abstract
Indolequinonereceptorsasanimportantclassoforganicreceptormolecules,havewide-rangingapplicationsinthefieldsofchemistryandbiology.Inthispaper,wesummarizedthesynthesismethodsofindolequinonereceptormoleculesandtheresearchontherecognitionandsensingofanionsandmetalions.Firstly,thestructurecharacteristicsofindolequinonecompoundsandtheirresearchprogressinorganicsynthesis,materialscienceandotherfieldswereintroduced.Then,thesynthesismethodsofindolequinonereceptormoleculesweresummarized.Next,severalcommonindolequinonereceptormoleculesandtheirrecognitionandsensingmechanismsforanionsandmetalionswerediscussed,andtheadvantagesanddisadvantagesofthesereceptormoleculeswereanalyzedindetail.Finally,theapplicationprospectsofindolequinonereceptormoleculesinthefieldofrecognitionandsensingwereprospectivelydiscussed,anditwaspointedoutthatmorein-depthandsystematicresearchwasneededinthisfield.
Keywords:indolequinonereceptormolecules;synthesismethods;anions;metalions;recognitionandsensing.
一、引言
吲哚醌是由吲哚环与对苯二酮环所组成的有机分子，是一类重要的有机小分子受体。吲哚醌类化合物具有良好的调控特性，能够与不同的化合物分子之间发生吸附、化学反应等作用，因此在生物分子传感、环境监测、药物研究等方面具有广泛的应用前景。在过去的几十年里，吲哚醌类化合物的研究取得了重要进展。尤其是近年来，各种基于吲哚醌的受体分子在识别和传感相关分子方面的研究受到广泛的关注。本文将重点介绍吲哚醌类受体分子的合成方法和科研进展，探讨该类化合物在阴离子、金属离子的识别与传感方面的研究现状和应用前景。
二、吲哚醌类受体分子的特性及其结构
吲哚醌化合物由吲哚基和对苯二酮基两部分组成，其中吲哚基与对苯二酮基之间是氧原子或硒原子。吲哚醌化合物具有光物理、电化学和环境响应性等多种特性。吲哚醌类受体分子在结构上通常通过引入不同官能团来调整其理化性质，如引入酰胺官能团可以增强其与质子相互作用的能力，从而提高其对草酸根、硼酸根等阴离子的识别和结合能力。
三、吲哚醌类受体分子的合成方法
吲哚醌类受体分子的合成方法主要包括：
1、单步合成法
也称为一步法，它是通过在吲哚或其衍生物与对苯二酮类化合物之间施加一定的热力或光能，使它们发生席夫碱加成反应，得到吲哚醌类受体分子。该方法因其操作简单、操作便捷等优点，被广泛应用。
2、Michael反应法
吲哚约能够作为一个亲核试剂参与到Michael加成反应中，并在选择性下降的情况下形成与亲核试剂的加成产物。因此，通过对吲哚醌和选择亲核试剂合成的方法，可得到多种吲哚醌类受体分子。
3、串联反应法
吲哚醌类受体分子的合成过程中，