에 따라 상호 복합 십자형 형광 1,4 - distyryl -2,5 - 비스 (arylethynyl) 벤젠 benzobisoxazole 핵은 질적으로 다양 루이스 산성 루이스 기본적인 분석을 식별하는 데 사용할 수 있습니다. 이 방법은 분석 첨가시 관찰되는 cruciforms 방출 색상의 차이에 의존한다. 구조적으로 밀접한 관련이 종은 서로 구별 할 수 있습니다.
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이 논문에서
요약
초록
분자 cruciforms는 두 개의 접합 축이 중앙 코어에서 교차하는 X 형 시스템입니다. 이러한 분자의 하나의 축이 전자 - 기증자 및 전자 - 수용체와 다른로 대체하는 경우, cruciforms 'HOMO는 전자 가난한 축 전자가 풍부하고 LUMO을 따라 집중됩니다. 십자형에 바인딩 분석은 변함없이 그 HOMO-LUMO 차이와 관련 광학 특성을 변경 이후 cruciforms '국경 분자 오비탈의이 공간 분리 (FMOs)는, 센서 등의 사용에 필수적이다. 이 원리를 사용하여, BUNZ 및 Miljanić 그룹은 금속 이온, 카르 복실 산, 붕소 산, 페놀, 아민, 및 형광 센서 역할을 각각 1,4-distyryl -2,5 - 비스 (arylethynyl) 벤젠 benzobisoxazole의 cruciforms을 개발 음이온. 발광 색상이 십자형이 혼합 될 때 분석은 분석의 구조의 세부 사항에 매우 민감한 관찰과 - 때문에 cruciforms '충전 - 9 월의arated 흥분 상태 - 방출이 관찰되는 용매. 구조적으로 밀접한 관련이 종은 질적으로 여러 분석 클래스 내에서 구분 될 수있다 : (a) 카르 복실 산, (B) 붕소의 산, 그리고 (c) 금속. benzobisoxazole의 cruciforms 및 붕소의의 산성 첨가제으로 구성된 하이브리드 감지 시스템을 사용하여, 우리는 또한 구조적으로 유사한 사이에 구별 할 수 있었다 : (D) 작은 유기 및 무기 음이온, (E) 아민, 및 (f) 페놀. 이 질적 구별을 위해 사용되는 방법은 대단히 간단하다. 여러 기성 용매에서 cruciforms의 희석 용액 (일반적으로 10 -6 M) UV / 비스 유리 병에 배치됩니다. 그런 다음, 그 분석은 직접 고체로 또는 농축 용액에 역시 추가됩니다. 형광 변화는 거의 순간적으로 발생하고 어두운 방에서 세미 프로 디지털 카메라를 사용하여 표준 디지털 사진을 통해 기록 할 수 있습니다. 최소 그래픽 조작으로,대표 컷 아웃 방출 컬러 사진의 대부분은 분석 중 빠른 맨눈으로 구별을 허용 패널로 배열 될 수있다. 정량을 위해, 빨강 / 녹색 / 파랑 값은이 사진에서 추출 할 수 있으며, 얻어진 수치 데이터를 통계적으로 처리 할 수 있습니다.
서론
분자 cruciforms 두 결합 회로가 중앙 코어에서 교차하는 X 자형 교차 결합 분자로 정의됩니다. 1,2,3 적절한 기증자 - 수용체 대체,이 분자는 공간적 그래서 그들의 국경 분자 궤도 함수 (FMOs)를 지역화 할 수 있습니다 낮은 빈 분자 궤도 (LUMO)는 분자의 전자가 부족한 팔을 따라 배치 밀도의 대부분을 가지고있는 동안 최고 점유 분자 궤도 (HOMO)는 분자의 전자가 풍부한 축을 따라 지배적 위치합니다. 십자형에 바인딩 분석은 변함없이 그 HOMO-LUMO 차이와 관련 광학 특성을 변경 이후 FMOs의 같은 공간 격리, 작은 분자 센서 등이 cruciforms의 응용 프로그램에서 필수적이다. 이 동작에 따라 cruciforms에서 입증 된 1,4 - distyryl -2,5 - 비스 (arylethynyl) 벤젠, 1 1,2,4,5-tetrakisethynylbenzene, 4, 구조 benzobisoxazole 5,6모티브. 분자의 세 가지 클래스가 본질적으로 형광 때문에,이 방법은 작은 분자 센서 등의 사용을 허용했다. 세 가지 예에서, cruciforms은 루이스 기본 피리딘 dialkylaniline 그룹으로 대체하고 양성자와 금속 이온 등의 루이스 산성....
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프로토콜
1. Distyrylbis (arylethynyl) 벤젠을 사용하여 카르 복실 산의 검출 Cruciforms
- 1.0 X의 농도 1-3 cruciforms의 신선한 재고 솔루션을 준비 10-3 DCM에 몰 / L. 그것은 분광 품질의 용제를 사용할 필요가 없습니다, ACS 시약 급료 순수성은 충분합니다.
- 1.1에서 주식 솔루션을 사용하여 100 mL를 준비 디클로로 메탄 1-3 2.0 × 10 -6 M 용액 (DCM), 에틸 아세테이트 (에틸 아세테이트), 아세토 니트릴 (AN), N, N-디메틸 포름 아미드 (DMF), 이소 프로필 알코올의 각 (I PrOH)과 메탄올 (메탄올). 그것은 분광 품질의 용제를 사용할 필요가 없습니다, ACS 시약 급료 순수성은 충분합니다.
- 분석 카르 복실 산 A1 0.65 mmol (88.2-124.2 MG) 중 무게 - 5 ML 드람 병에 A10를 2.1에서 제조 된 용액 5 ㎖를 추가하고 병을 흔들어. 이기종 경우 해당 솔루션 (여과 불필요) 해결하기 위해 남아 있어야합니다.이 총 concent로 연결카르 복실 산의 0.13 M (31 G / L)의 식량.
- 주변 빛의 부재에 어두운 방에 형광 디지털 사진을 캡처합....
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결과
밀접한 관계 분석을 감지하고 차별에 십자형 형광의 가능성을 설명하기 위해, 결과의 세 가지 클래스가 제공됩니다. 첫째, 1,4 - distyryl -2,5 - 비스 (arylethynyl) 벤젠 1-3 (그림 1) 그림 3과 같이 구조적으로 관련이 카르 복실 산 A1-A10 사이에서 구별하는 데 사용됩니다 cruciforms. 그런 다음, benzobisoxazole 기반 십자형 4 (그림 1) 붕산 B1-B9 (그림 4)을 분석하는 데 사용되었습니다. 마지막으로, 십자형 4 붕산의 B1과 그림 5와 같이 아민 분석을 분석 B5와 함께 사용됩니다.
여섯 가지 용매에 1-3 십자형 형광체를 사용하여 형광 반응은 농도와 카르 복실 산의 구조적 정체성에 의존된다는 것을 발견했다. 그림 3B 모든 형광의 디지털 기록 발광 색, 용매,.......
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토론
본 논문 및 비디오에 설명 질적 차별 프로토콜 일상적인 품질 분석에 상당한 잠재력을 보유, 위치도 최소한의 훈련 연산자는 잘 정의 된 식의 구성의 차이 또는 편차를 식별 할 수 있습니다. 이 기술의 실용성은 구글 고글 등 패턴 및 이미지 인식 소프트웨어와 함께, 알려진 작곡의 데이터베이스에 기록 된 배출 색상을 일치 수, 간단한 휴대 전화 카메라를 사용하여 더욱 강화 될 수있다. 발광 색상의 간단한 사진은 엄격한 형광 방출 분광 분석, 그리고 많은 경우에 다른 분석들 사이 분별하는 능력에 분광법와 일치 할 수 있도록 빠른 진도의 약 2 순서입니다.
제시된 프로토콜 분석 간의 안목 구조적 차이에 매우 선택적 있지만, 그들은 매우 구분하지 않습니다. 몇 g의 일반적 분석 농도리터 당 숫양은 cruciforms '방출 색상을 조절해야합니다. 따라서 우리의 방법은 추적 성분 분석의 역할을하지 않을 수 있습니다. 의약품, 식품 첨가물, 기초 화학 물질 또는 알코올 음료 : 그러.......
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공개 사항
우리는 공개 아무것도 없어.
감사의 글
조지아 기술 연구소 BUNZ의 실험실에서 연구는 국립 과학 재단 (NSF-CHE 07502753) 및 루프 레 히트 - Karls - 유니버 하이델베르크에서의 작업이 "Struktur 싶게 Innovationsfond 데 랑드 바덴 뷔 르템 베르크"에 의해 투자되었다에 의해 부분적으로 지원되었다. 휴스턴의 대학에 Miljanić의 실험실에서 연구는 국립 과학 재단 경력 프로그램 (CHE-1151292), 웰치 재단 (부여 없음. E-1768), 휴스턴 대학 (UH) 및 그 작은 그랜트 프로그램에 의해 자금되었다 UH에서 초전도에 대한 텍사스 센터.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 시클로헥산 (CH) | 말린크로트 | 4878-02 | |
| 클로로벤젠 (CB) | JT 베이커 | 9179-1 | |
| 1,2,4-트리클로로벤젠 (TCB) | 알파 에자르 | 19390 | |
| 디클로로메탄 (DCM) - Miljanić | Mallinckrodt | 4879-06 | |
| 아세토니트릴 (AN) | 말린크로트 | 2856-10 | |
| 클로로포름 (CF) | Mallinckrodt | 4440-19 | |
| 디클로로메탄(DCM) - Bunz | Sigma Aldrich | 24233 | |
| 에틸 아세테이트(EtOAc) | Brenntag | 10010447 | 추가 증류 |
| 아세토니트릴(AN) | Sigma Aldrich | 34851 | |
| 디메틸포름아미드(DMF) | Sigma Aldrich | 38840 | |
| 2-프로판올(iPrOH) | Ruprecht-Karls Universitä t 하이델베르크, Zentralbereich Neuenheimer Feld | 69595 | |
| 메탄올 (MeOH) | VWR | 20847.295 | |
| 4-하이드록시벤조산(A1) | 플루카 | 54630 | |
| (4-하이드록시페닐)아세트산(A2) | 시그마 알드리치 | H50004 | |
| 이부프로펜(A3) | ABCR | AB125950 | |
| 아스피린(A4) | 시그마 알드리치 | A5376 | |
| 페닐아세트산(A5) | 시그마 알드리치 | P16621 | |
| 4-클로로페닐아세트산(A6) | 시그마 알드리치 | 139262 | |
| 조산(A7) | 머크 | 8222571000 | |
| 3,5-디하이드록시벤조산(A8) | 시그마 알드리치 | D110000 | |
| 2,4-디클로로벤조산(A9) | 시그마 알드리치 | 139572 | |
| 2-하이드록시-5-요오드벤조산(A10) | 시그마 알드리치 | I10600 | |
| 2,6-디클로로페닐보론산(B1) | TCI | D3357 | |
| 3,5-비스(트리플루오로메틸)페닐보론산(B2) | 시그마 알드리치 | 471070 | |
| 4-메르캅토페닐보론산(B3) | 시그마 알드리치 | 524018 | |
| 4-메톡시페닐보론산(B4) | TCI | M1126 | |
| 벤젠보론산 (B5) | 알파 에자르 | A14257 | |
| 시클로헥실보론산 (B6) | 시그마 알드리치 | 556580 | |
| 3-피리딜보론산 (B7) | 시그마 알드리치 | 512125 | |
| 4-니트로페닐보론산 (B8) | 시그마 알드리치 | 673854 | |
| 펜타플루오로페닐보론산 (B9) | 시그마 알드리치 | 465097 | |
| 트리에틸아민 (N1) | 알파 에 | A12646 | |
| 피페리딘 (N2) | JT 베이커 | 2895-05 | |
| 피페라진 (N3) | 알드리치 | P45907 | |
| 1,4-디아미노벤젠 (N4) | 알파 에자르 | A15680 | |
| 1,3-디아미노벤젠 (N5) | 이스트만 | ||
| 1,2-디아미노벤젠 (N6) | TCI | P0168 | |
| 4-메톡시아닐린(N7) | 알파 에자르 | A10946 | |
| 아닐린(N8) | 아크로스 | 22173-25004 | |
| -니트로아닐린(N9) | 알파 에자르 | A10369 | |
| N,N-디페닐우레아(N10) | 알파 에자르 | A18720 | |
| N,N-디메틸우레아(N11) | 알파 에자르 | B21329 | |
| 우레아(N12) | 말린크로트 | 8648-04 | |
| 캐논 EOS 30D (대물 EFS 18-55mm 줌 렌즈) | 캐논 | ||
| 캐논 EOS Rebel T3i (대물 EFS 18-55mm 줌 렌즈) | 캐논 | ||
| 후지필름 FinePix S9000 | 후지 |
참고문헌
- Zucchero, A. J., McGrier, P. J., Bunz, U. H. F. Cross-conjugated cruciform fluorophores. Acc. Chem. Res. 43 (3), 397-408 (2010).
- Feldman, A. K., Steigerwald, M. L., Guo, X., Nuckolls, C. Molecular electronic devices based on single-walled carbon nanotube electrodes. Acc. Chem. Res. ....
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재인쇄 및 허가
