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5.1.1 NMR核磁共振波谱 21
5.2.2 TLC分析法 21
5.2关于5-溴苊的合成 22
5.3关于5-溴-6-硝基苊的合成反应 22
5.4关于K4的合成 23
5.5关于P1的合成 23
5.6关于目标物的合成 24
6.总结与展望 26
致谢 27
参考文献 28
附图 30
1.前言
1.1研究背景
1.1.1阴离子识别的研究意义
作为与阳离子相对应的阴离子，它在我们的生活中、生物体内随处可见。例如，在生物体内，酶和底物或辅酶的反应，DNA或RNA等和别的生物大分子间的反应都有阴离子的存在。钻研这些作用过程，对物质合成，能量转化等生物过程都发挥着十分重要的作用。同时，少许阴离子的大批量存在又会对环境造成或多或少的污染，使生命体形成危害。因此，对阴离子识别和检测的研究是特别重要的。
对具有选择性识别的阴离子探针不仅普遍应用在生物学上和环境中，而且在工业生产上可以监测追踪化学过程的污染。在疾病诊断和治疗医学上可以监测电解、鉴定分析应急医学、用光化学治疗疾病等。在环境治理上可以监测各种各样的环境。由此可见，在这些方面上，阴离子都有着巨大的作用。
1960年，由Biallas和Slrive提出了对阴离子识别的研究学科。在最近的二十几年中，Park和Simmors又在此领域有所缓慢发展。到了上世纪90年代及其后十年，阴离子识别化学在蓬勃地发展，从最简单的主体分子在有机溶剂中能够识别阴离子，发展到在纯水相中也可以识别阴离子。最新的进展包括：在水溶液中选择性识别阴离子的中性主体，已设计出在有机体内识别具有生物学意义的阴离子主体，纯水相中能够检测出ppm级氰根离子污染物的主体分子，甚至各种各样的氢键的给与体键结合的阴离子、加成等反应型受体已在开发和利用研究中[1]。
1.1.2阴离子受体识别机理
首先，阴离子的结构可以分为以下三个特点：第一，阴离子具有很强的溶剂化效应，而且对酸碱度有一定的敏感性，只可以在一定的pH范围内存在；第二，阴离子的离子半径较大(下表)，而且它的电子云密度也比等电子的阳离子的低，所以阴离子和分子形成化学键的能力弱；第三，它有着合种各样的空间构型，例如直线型(如CN– ，N3–和 SCN–)、球形(如F–，Cl–，Br–和I–等离子)、平面三角型(如CO3–，NO3–和RCO2–)等。
阴离子的结构性质
当前文献发表的较多的阴离子受体主要表现在：1）传统的基于N-H键对X-的键合作用（主要包括氢键作用，静电作用，非共价键力等）； 2）N-H键与C-H键协同识别X–；3）基于反应型的阴离子探针。反应型荧光探针具有高度专一选择性，以及非常高的灵敏性而备受青睐。然而，目前报道较多地基于反应型荧光探针主要集中在F-切断Si-O/Si-C键，利用氟离子对硅原子的高度亲合力，进而切断Si-O/Si-C键后改变受体的电荷分布，进而给出特定的输出信号达到识别的目的。近来含C-H键受体，特别是带吸电子基的C-H键表现出强于传统的N-H键对X–的相互作用。因此，基于C-H键对X–的识别也成为目前研究的热点。
传统的阴离子识别机理主要有以下4种方式。
1.静电作用[2]
静电作用是因为分子间产生了不同的电荷形式，受体分子带正电，我们可以通过正负电荷的相互作用来检测识别阴离子。例如： Schmidtchen曾在早期的工作中，设计合成了如下图所示的受体1和2，研究了它们和阴离子的作用方式，发现了在水溶液中受体1能与碘离子形成很强的配合物，而较大的受体也可以与较大的离子-对硝基苯酚离子形成络合物。因为受体1和2是带有正电荷的，为了避免和负电荷的离子连接与阴离子的结合位点构成竞争的状态，研究者又制备了中性的受体3和4，它们既有阳离子又有阴离子。通过核磁检测说明了：在水中，受体4能与Cl– 、Br–和I–形成非常强的络合物，这个络合物比受体1的强(见下图）。
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