摘要:隨著科技的不斷發展,現代有機分析化學的研究也有了長足的發展,在各個方面都有了新的突破,所以本文將對現代有機化學的發展和應用做簡要闡釋,主要內容將圍繞在傳感器方面的應用以及大環化合物等新的方法和應用成果。同時將對現代有機化學的前景進行瞭望。
關鍵詞:現代有機分析化學;新進展;研究
中圖分類號:O657.7 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2012) 16-0104-01
現代有機分析是現代分析化學的主要組成部分,是人類利用科學實驗來認識有機世界的手段之一,是一門涵蓋有機化學和分析的新興邊緣學科。加上現代科學儀器和新的技術在不斷被應用,就使現代有機分析化學的研究范圍不在局限于化學領域,而是把物理、計算機、數學、生物等諸多學科融合起來,現在已經逐漸發展成為一門有相當廣泛的應用前景的學科。
一、在傳感器方面的應用
(一)乙酸,俗名醋酸,廣泛存在于自然界,它是一種常見的揮發性有機化合物,是烴的重要含氧衍生物,是典型的脂肪酸。乙酸被公認為食醋內酸味及刺激性氣味的來源。所以經常以食物、化工生產等方式與人接觸。現在催化發光氣體傳感器已經在揮發性有機物的鑒定中被廣泛的應用,夏卉等科學家曾經成功合成了銅—鋅納米復合材料,研究了乙酸在其表面的催化發光現象。并且在溫度、流蘇以及波長等方面進行了優化調試,還對分析特性進行了評估。最終成功構建了領命的乙酸傳感方法。
(二)多模式的識別傳感器則是利用傳感材料的多樣性如電、磁、熱、光等開發的在多個傳感原理上的傳感模式,能夠為傳感器中的傳感材料提供豐富的信息,從而達到能夠多組同時分析過著區分不同類型分析無的目的。胡靜等科學家曾經設計了一款基于紫外光誘導n-Si/TiO2/TiO2:E表面光電壓和表面熒光的二維傳感器,能偶成功區分20多種揮發性的物質,以及市面銷售的5中飲品。這種現行班別分析也成功驗證了二維傳感器的穩定性和準確性。
(三)酚類化合物是指芳香烴中苯環上的氫原子被羥基取代所生成的化合物,是芳烴的含羥基衍生物,根據其分子所含的羥基數目可分為一元酚和多元酚。根據其揮發性分揮發性酚和不揮發性酚。自然界中存在的酚類化合物大部分是植物生命活動的結果,植物體內所含的酚稱內源性酚,其余稱外源性酚。它還是地殼和地下水中一種重要的污染物,所以能夠準確的鑒定酚類化合物對于環保有重大的意義。而基于酪氨酸酶的傳感器則是一盅較為方便的方法,其中性能穩定的固定酶分子是關鍵性因素,石墨烯作為一種全新的納米材料便成了固定酶分子的理想介質。
二、大環化合物的應用
(一)大環化合物的紅外光譜分析。環蕃是大環化合物的一種,而二茂鐵環蕃有不同的種類,為了使它們可能有模擬酶特性,可以將它們有選擇性的進行客體絡合,這樣就能使生物應用得到更好的發展。目前,西北大學合成了很多種新型的二茂鐵雙內置環蕃化合物,同時對其中的8種化合物進行了紅外吸收特征和晶體結構的分析研究,從中發現了如果二茂鐵雙內置環蕃上的苯胺環與不同的取代基相連,或者是將取代基連到苯胺環的不同外置,此時的化合物分子結構會發生的變化以及紅外吸收的特征,同時還研究出了位阻效應的不同給二茂鐵雙內酯環帶來的結構上的影響。與此同時,對這種大環化合物的紅外光譜構效關系也作了研究。
(二)大環化合物的分子識別。無論是在生物、化學、生命科學、醫藥科學還是藥物科學等多種領域,手性識別有著極其重要的作用。當代,對手性識別和分離已經研究出很多方法,例如傳感器、色譜、毛細管電泳等等,其中,手性傳感器更是被廣泛應用,它的主要特點是將傳感器適時、快速、簡單、在線等諸多優點與手性識別相結合。
環糊精也是大環化合物的一種,它可以有選擇的對手性分子進行識別。因為β-環糊精的結構特點是外親水、內疏水,因此,常被作為超分子主體,同時,又因為它安全無毒,所以常常被用于食品、醫療等領域。中國科學院在金電極上修飾了β-CD,使之成為一個有β-環糊精修飾金電極的電化學的傳感器,由于環糊精可以選擇性識別手性分子D、L-苯丙氨酸,因此,可以電化學識別手性分子。將納米金標記在D、L-Phe上,然后讓它和修飾電極分別進行手性識別,并分別對其進行銀染,可以得出,在金標銀染下改修飾電極可以很好的手性識別D、L-Phe。
(三)對大環化合物在室溫磷光中的分析。在室溫磷光中,γ-環糊精鍵合濾紙可以測定土壤的樣品。首都師范大學研究出了制備γ-環糊精修飾濾紙的最佳條件,同時研究了修飾濾紙與11中化合物的室溫磷光相結合所產生的增強效果,所得出的結果顯示屈、苯并(a)蒽以及苯并(b)蒽這3種化合物與未修飾的濾紙基質比較在修飾濾紙基質的室溫磷光中信號更強。這項研究用于測定土壤的樣品效果是非常好的。
三、結束語
在眾多科學工作者的不斷辛勤工作下,使得現代有機分析化學能夠飛速發展起來。現代有機化學分析的新技術不斷被發明,強力的保證了我們人類的可持續發展,尤其在人們生活、生存、生產等方面都做出了巨大的貢獻。當然現代有機化學分析還有很多課題等待人們的研發,但我們要堅信,伴隨著科學家們的不斷努力開發,現代有機化學分析這一新興的學科必將迎來屬于它的時代。
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