Page 130 - 《精细化工》2021年第3期

·550· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

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备了受体 R 检测试纸，并用于检测 F 、Ac 和 CN 。 F 相似，同样可以观察到芳氢及活泼氢的变化。
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将不同浓度（0.1、0.5 和 1.0 mol/L）的 F 、Ac 和 CN –
分别书写在受体 R 的试纸上，如图 6 所示。由图 6
可见，随着阴离子浓度的增大，字体的颜色逐渐加
深。因此，在定性检测阴离子的同时，也可以通过
颜色的深浅初步定量判定阴离子浓度的大小，进一
步扩展了受体 R 在实际应用中的适用范围，这种颜
色逐渐加深的现象是由于形成的受体-阴离子配合
物的量增多所致。

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a—n(R)∶n(F )=1.0∶5.0; b—n(R)∶n(F )=1.0∶1.6; c—n(R)∶
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n(F )=1.0∶0.8; d—n(R)∶n(F )=1.0∶0.4; e—n(R)∶n(F )=1.0∶0.2

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图 7 受体 R 在 DMSO-d 6 体系逐步与不同量 F 反应的
1 HNMR 谱图
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Fig. 7 HNMR spectra of receptor R after gradual addition
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of F in DMSO-d 6 system

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图 6 不同浓度 F 、Ac 和 CN 在受体 R 试纸的照片
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Fig. 6 Photographs of different concentration of F , Ac
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and CN on receptor R test paper

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2.3 受体 R 与 F 、Ac 及 CN 的 HNMR 滴定
利用上述 UV-Vis 吸收光谱和裸眼识别实验数
据难以更准确地说明受体 R 与阴离子结合的识别机
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a — n(R) ∶ n(Ac )=1.0 ∶ 5.0; b — n(R) ∶ n(Ac )=1.0 ∶ 1.6; c —
制，一般可以通过核磁滴定过程中受体质子的变化 n(R)∶ n(Ac )=1.0∶0.8; d—n(R)∶n(Ac )=1.0∶0.4; e—n(R)∶
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及化学位移的移动来解释识别的过程 。向浓度为 n(Ac )=1.0∶0.2
2.0 mmol/L 受体 R 的 DMSO-d 6 体系逐步滴加 0、0.2、 –
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0.4、0.8、1.6 和 5.0 倍物质的量的 F ，溶液的 HNMR 图 8 受体 R 在 DMSO-d 6 体系逐步与不同量 Ac 反应的
1 HNMR 谱图
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如图 7 所示。未进行 F 滴定之前，受体 R 中的 NH Fig. 8 HNMR spectra of receptor R after gradual addition
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活泼氢信号 H a 、H b 和 H c 的化学位移分别在 8.86、 of Ac in DMSO-d 6 system
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8.44 和 10.01 处。受体 R 与不同物质的量倍数 F –
反应的过程中，芳香氢的化学位移向高场发生了微
小移动，且 H b 和 H c 质子信号基本消失，H a 信号基
本没有明显变化，主要是由于 H a 与受体 R 的硝基形
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成分子内氢键。当 n(R)∶n(F )=1.0∶1.6 时，可以观
察到 H b 和 H c 质子信号基本消失，说明受体 R 与 F –
以物质的量比为 1∶1 的结合比形成配合物。当
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n(R)∶n(F )=1.0∶5.0 时，在 δ14~17 之间未发现脱
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质子行为产生的 HF 2 信号。受体 R 与 F 逐步形成氢

键导致了 H b 和 H c 质子信号的消失，进一步引发分
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a—n(R)∶n(CN )=1.0∶5.0; b—n(R)∶n(CN )=1.0∶1.6; c—n(R)∶
子内电荷转移现象（ICT），从而导致芳环的电子云 n(CN )=1.0∶0.8; d—n(R)∶n(CN )=1.0∶0.4; e—n(R)∶n(CN )=1.0∶0.2
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密度增大，芳氢的化学位移发生微弱移动 [25] 。此外，
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图 9 受体 R 在 DMSO-d 6 体系逐步与不同量 CN 反应的
分别向浓度为 2.0 mmol/L 受体 R 的 DMSO-d 6 体系
1 HNMR 谱图
逐步滴加 0、0.2、0.4、0.8、1.6 和 5.0 倍物质的量 Fig. 9 HNMR spectra of receptor R after gradual addition
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的 Ac 和 CN ，溶液的 HNMR 如图 8 和 9 所示。与 of CN in DMSO-d 6 solution