$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
cruciforms המולקולרי מוגדר כמולקולות צולבות מצומדות בצורת X שבו שני מעגלים מצטלבים בנטיית ליבה מרכזית. 1,2,3 עם החלפת התורם acceptor המתאימה, מולקולות אלה מרחבית יכולות למקם אורביטלים מולקולרי גבולם (FMOs), כך ש מסלולית המולקולרית הכבושה הגבוהה ביותר (חד) מתגוררת דומיננטית לאורך ציר אלקטרונים העשיר של המולקולה, ואילו המולקולרי מסלולית פנוי הנמוכה ביותר (LUMO) יש את חלק הארי של הצפיפות שלה ממוקם לאורך אלקטרונים עניי הזרוע של המולקולה. בידוד המרחבי כזה של FMOs חיוני ביישומים של cruciforms אלה כחיישנים למולקולות קטנות, שכן אנליטי מחייב לצלב תמיד משנה את הפער שלה הומו LUMO ואת התכונות האופטיות הכרוכות בכך. התנהגות זו הודגמה בcruciforms מבוסס על 1,4-distyryl-2 בנזן ,5-BIS (arylethynyl), 1 1,2,4,5-tetrakisethynylbenzene, 4 וbenzobisoxazole 5,6 המבנימוטיבים. מכיוון שכל שלושת הסוגים של מולקולות הם מטבע ניאון, מתודולוגיה זו אפשרה את השימוש בם כחיישני מולקולות קטנות. בכל שלוש דוגמאות, cruciforms היה להחליף עם לואיס הבסיסי פירידין וקבוצות dialkylaniline וכך היו מגיב לanalytes חומציים לואיס, כגון פרוטונים ויונים של מתכות. 1,4,5,7,8,9
בשנת 2011, ועמיתים לעבודה Bunz הראו 10 שאת תגובות הקרינה של 1,4-distyryl-2 בנזן ,5-BIS (arylethynyl) cruciforms 3 - 1 (איור 1) השתנה באופן דרמטי בהתאם למבנה של החומצה קרבוקסילית שימוש כדי לגרום protonation של הצלב. כתוצאה מכך, Miljanić et al. הוכיח כי benzobisoxazole cruciforms כגון 4 (איור 1) מראה גם תגובות פליטת הקרינה ספציפיות ביותר לחומצות קרבוקסיליות הקשורים מבני, וכי הבחנה דומה ניתן לראות בין חומצות organoboronic דומות מאוד, יותר מדי. זה 11 מקורותשינויי צבע פליטה סלקטיבית ביותר הם בהווה לא ברור, והם מורכבים סביר ביותר - כמו מרווה הקרינה על ידי analytes אלקטרונים העניים, הקרינה אנליטי שיורי, וprotonation-Induced הסטה של 'cruciforms פליטת מקסימום כל תפקיד יש להניח. עם זאת, את היכולת להבחין בין analytes הקשורים מבני היא משמעותית, במיוחד משום שניתן להשיג הבחנה סטטיסטית רלוונטית, ללא צורך בביצוע UV הממצה / קליטת Vis או אפיון הקרינה של התגובה האופטית של cruciforms לanalytes. במקום זאת, תמונות פשוטות של צבע פליטה נבדלות במידה מספקת כדי לאפשר את האפליה בין analytes מבני הקשורים באופן הדוק, במיוחד אם את התמונות נלקחות בממסים שונים או באמצעות חיישן צלב אחד או יותר. שימוש במתודולוגיה זה מהר, עשרות analytes ניתן לנתח במהירות בשעתי אחר הצהריים (ראה לוחות באיורים 3-5), ואילו באותו הניתוח ידרוששבועות אם ספקטרוסקופיה קפדני הועסקה. יתר על כן, מאחר שחומצות boronic הן מינים דינמיים שיכול לתאם נוקלאופילים דרך P-מסלולית של בורון ריק, Miljanić השתמש בתכונה זו כדי לפתח חיישנים היברידיים מורכבים מbenzobisoxazole צלב 4 וB1 פשוט לא פלורסנט boronic חומצת תוספים וB5 (איור 4). 11, 12 מתודולוגיה זו פועלת באופן הבא: 4 צלב וחומצות boronic מורכב למתחם ארעי 4 · N B1 (או 4 · B5 n); את המבנה המדויק של מתחם זה הוא בהווה ידוע, אך הקרינה שלה שונה מזה של הצלב הטהור . אם הפתרון הזה חשוף לanalytes הבסיסי לואיס, הם יכולים להחליף אחד או שתי קבוצות-OH על חומצת boronic, ובכך לשנות באופן משמעותי את 13 המאפיינים האלקטרוניים של בורון, בתורו, את הקרינה של כל המכלול. שימוש במתודולוגיה זו "עקיפה חישה", חישה של פנולים, אמינים אורגני וureas, כמו גםכשל אניוני האורגני האורגני קטן, יכול להיות מושגת.
במאמר זה, אנו מציגים הדרכה על השימוש ישיר ועקיפה במהירות המתודולוגיה חישה כדי להבדיל בין איכותי בנושא מבני (א) חומצות קרבוקסיליות (איור 3), (ב) חומצות boronic (איור 4), וגם, בעקיפין, ( ג) אמינים אורגניים (איור 5). כדי להמחיש את תחולתה הרחבה של הפרוטוקולים המדווחים, cruciforms של Bunz שמשו כדי לזהות חומצות קרבוקסיליות, ואילו התרכובות של Miljanić הועסקו לזהות חומצות boronic, ובאמצעות חיישן היברידי, אמינים אורגניים קטנים. אנו מניחים כי חיישנים אלה יכולים להיות בקלות להחלפה ללא השלכות משמעותיות לאיכות של האפליה אנליטי.