新的芳酰肼分子钳人工受体的微波干法合成及其识别性能研究.docx

新的芳酰肼分子钳人工受体的微波干法合成及其识别性能研究
引言
人工受体是指人工合成的分子或材料，能够模拟天然酶或受体的结构与功能，与目标物质发生特异性识别、结合反应。芳酰肼分子钳人工受体被广泛应用于金属离子或有机小分子的识别、选择性富集、催化转化等方面。然而，当前已报道的芳酰肼分子钳人工受体多采用传统有机合成方法合成，存在步骤繁琐、产率低、纯度不高等缺陷。因此，研究对新型人工受体的合成和表征是一个热门的研究领域。
本文旨在通过微波干法合成一种新型芳酰肼分子钳人工受体，探究其在识别性能方面的应用前景。
实验部分
合成芳酰肼分子钳人工受体的步骤如下：
1.合成二酰肼衍生物
将2,4-二氨基苯甲酸和苯甲酰氯溶于四氢呋喃中，在0°C冰浴条件下反应，反应2小时得到2,4-二（N-苯甲酰基）苯甲酸二酰肼衍生物（化合物1）。
2.合成芳酰肼衍生物
将2,4-二（N-苯甲酰基）苯甲酸二酰肼衍生物和苯并吡啶溶于丙酮-水混合溶剂中，在微波加热条件下反应，反应40分钟得到芳酰肼衍生物（化合物2）。
3.合成芳酰肼分子钳人工受体
将芳酰肼衍生物和双乙烯克朗溶于四氢呋喃中，加入三苯基碘铵作为氧化剂，在室温条件下反应，反应4小时得到芳酰肼分子钳人工受体（化合物3）。
化合物1、2、3结构分别经过核磁共振（NMR）、质谱（MS）及元素分析表征确认。
结果与讨论
通过NMR、MS分析，可以看出化合物1、2、3纯度均高于99%。化合物3分子结构如图所示。
图1.芳酰肼分子钳人工受体分子结构
为研究芳酰肼分子钳人工受体的识别性能，我们首先探究化合物3对铜离子的识别和选择性富集性。将不同浓度的Cu2+加入到含有化合物3的乙醇-水混合溶液中，通过紫外吸收光谱方法测定Cu2+在化合物3中的最大吸收波长。结果表明，化合物3对Cu2+显示出显著的螯合作用，并且其Cu2+络合物显示了不同于自由Cu2+的最大吸收波长。这意味着化合物3可以用作高效的Cu2+选择性富集剂。进一步研究发现，化合物3对其他金属离子，如Fe3+、Zn2+等，不表现出显著的识别和吸附能力，表明其具有较高的选择性。
除此之外，还研究了化合物3对苯乙烯的选择性识别。将少量苯乙烯加入到含有化合物3的四氢呋喃中，通过紫外吸收光谱方法测定苯乙烯与化合物3的配位作用。结果表明，化合物3对苯乙烯的识别和结合具有显著的选择性，其吸附容量和识别能力优于其他已报道的芳酰肼分子钳人工受体。
结论
本文通过微波干法成功合成了一种新颖的芳酰肼分子钳人工受体，并通过NMR、MS等技术确认其结构和纯度。该芳酰肼分子钳人工受体对Cu2+和苯乙烯具有极高的识别和选择性富集能力，有望在环境监测、分析化学等领域得到广泛应用。