$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
يتم تعريف cruciforms الجزيئية كما X على شكل جزيئات عبر مترافق في اثنين من الدوائر اقتران تتقاطع في نواة مركزية. 1،2،3 مع تبديل المانحين متقبل المناسبة، يمكن لهذه الجزيئات توطين مكانيا المدارات الجزيئية حدودهم (FMOs)، بحيث أعلى المدار الجزيئي المحتلة (هومو) يقيم يغلب على طول المحور الغنية الإلكترون من الجزيء، في حين أن أدنى غير مأهولة الجزيئية المدارية (LUMO) لديه الأكبر من كثافته المتمركزة على طول الذراع الإلكترون للفقراء من الجزيء. مثل هذه العزلة المكانية من FMOs أمر أساسي في تطبيقات هذه cruciforms وأجهزة الاستشعار عن الجزيئات الصغيرة، منذ الحليلة ملزمة للصليبي يتغير دائما لها فجوة هومو LUMO والخصائص البصرية المرتبطة بها. وقد تجلى هذا السلوك في cruciforms على أساس 1،4-distyryl-2 ،5-مكررا (arylethynyl) البنزين، 1 1،2،4،5-tetrakisethynylbenzene و 4 و 5،6 benzobisoxazole الهيكليةالزخارف. وبما أن جميع فئات ثلاث من الجزيئات الفلورسنت بطبيعتها، سمحت هذه المنهجية استخدامهم أجهزة الاستشعار الصغيرة جزيء. في جميع الأمثلة الثلاثة، وجرى الاستعاضة cruciforms مع لويس الأساسية البيريدين والجماعات dialkylaniline وبالتالي كانت استجابة لويس التحاليل الحمضية، مثل البروتونات والأيونات المعدنية. 1،4،5،7،8،9
في عام 2011، وقد أظهرت بونز وزملاء العمل 10 أن الردود مضان من 1،4-distyryl-2 ،5-مكررا (arylethynyl) البنزين cruciforms 1-3 (الشكل 1) اختلفت بشكل كبير تبعا لبنية حمض الكربوكسيلية تستخدم للحث أيون الهيدروجين الموجب للصليبي. وفي وقت لاحق، Miljanić وآخرون. أثبتت أن benzobisoxazole cruciforms مثل 4 (الشكل 1) كما تظهر استجابات محددة للغاية الانبعاثات مضان للأحماض الكربوكسيلية ذات الصلة هيكليا، ويمكن رؤية هذا التمييز مماثلة بين الأحماض organoboronic مشابهة جدا، جدا. 11 أصول هذاانتقائية للغاية يتغير لونها الانبعاثات هي غير واضحة في الوقت الحاضر، وعلى الأرجح المعقدة - كما التبريد مضان بواسطة التحاليل الإلكترون الفقراء، المتبقية مضان الحليلة، وأيون الهيدروجين الموجب الناجم عن التحول من cruciforms 'الانبعاثات ماكسيما جميع يفترض أن تلعب دورا. ومع ذلك، فإن القدرة على التمييز بين التحاليل المتعلقة هيكليا كبيرا، وخصوصا منذ تمييز ذات الصلة إحصائيا يمكن الحصول عليها دون الحاجة لأداء حصرية الأشعة فوق البنفسجية / فيس امتصاص أو توصيف مضان من الاستجابة البصرية من cruciforms إلى التحاليل. بدلا من ذلك، والصور بسيطة من اللون الانبعاثات متميزة بما فيه الكفاية للسماح للتمييز بين التحاليل هيكليا ارتباطا وثيقا، وخاصة إذا أخذت هذه الصور في المذيبات المختلفة أو باستخدام أكثر من واحد استشعار صليبي. باستخدام هذه المنهجية سريع، وعشرات من التحاليل يمكن تحليلها بسرعة في فترة ما بعد الظهر (انظر لوحات في أرقام 3-5)، في حين أن نفس التحليل سيتطلبأسابيع إذا كان يعمل التحليل الطيفي الدقيق. وعلاوة على ذلك، منذ الأحماض boronic هي من الأنواع الحيوية التي يمكن تنسيق nucleophiles من خلال البورون وفارغة ع المدارية، وتستخدم Miljanić هذه الميزة لتطوير أجهزة الاستشعار هجين تتألف من benzobisoxazole صليبي 4 وبسيطة غير الفلورسنت boronic حمض المضافات B1 و B5 (الشكل 4). 11، 12 هذه المنهجية تعمل على النحو التالي: 4 صليبي والأحماض boronic مجمع إلى مجمع عابر 4 · ن B1 (أو 4 · ن B5)، وهيكل دقيق من هذا المجمع هو غير معروف في الوقت الحاضر، ولكنه يختلف مضان لها من أن من صليبي نقية . إذا تعرضت هذا الحل لويس التحاليل الأساسية، فإنها يمكن أن تحل محل واحد أو كلا-OH المجموعات على حمض boronic، 13 وبالتالي إحداث تغييرات كبيرة في خصائص الإلكترونية من البورون و، في المقابل، مضان من المجمع بأكمله. باستخدام هذا "بالانابه الاستشعار عن" منهجية، الاستشعار من الفينولات والأمينات العضوية وureas، فضلاابتداء من الأنيونات العضوية وغير العضوية الصغيرة، ويمكن تحقيق.
في هذه الورقة، نقدم البرنامج التعليمي على استخدام مباشرة ومنهجية الاستشعار بالانابه بسرعة للتمييز بين نوعي ذات الصلة هيكليا (أ) الأحماض الكربوكسيلية (الشكل 3)، (ب) الأحماض boronic (الشكل 4)، و، مفوض، ( ج) الأمينات العضوية (الشكل 5). لتوضيح تطبيق واسعة من بروتوكولات المبلغ عنها، واستخدمت cruciforms بونز على الكشف عن الأحماض الكربوكسيلية، بينما كانوا يعملون المركبات Miljanić على الكشف عن الأحماض boronic، و، من خلال جهاز استشعار الهجين، الأمينات العضوية الصغيرة. نحن نفترض أن هذه المجسات يمكن أن يكون متبادل بسهولة دون عواقب كبرى لجودة التمييز الحليلة.