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黄酮类化合物广泛存在于人类饮食及有关药物中,参与人体内的代谢过程,对它们的研究兴趣主要在于其抗氧化作用及清除体内过剩的超氧自由基的性能。本文选取槲皮素(Qu)和芦丁(Rut)这两种典型的黄酮化合物开展了电化学分析和电氧化过程机理的研究,其中第二个方面是重点。本文在实验技术上的主要工作是碳糊电极和薄层长光程UV-Vis光谱电化学池的制备和表征。采用石墨和固体石蜡制成的碳糊电极具有CV背景电流低、电流峰形较好、数据重现性也较好的优点,采用纳米碳管和液体石蜡(Nujol)制成的碳糊电极虽然在提高电极表面状况的重现性方面尚有难度,但对两种黄酮化合物都表现出强的吸附富集作用,能够提高检测灵敏度。薄层长光程光谱电化学池的池体为商售比色皿,结构简单、操作易控、数据重现性良好、薄层特征较明显,其中工作电极采用固体石蜡为粘接剂的石墨碳糊电极。在电分析方面,采用纳米管碳糊电极实现了Qu的富集检测和Qu与Rut混合体系的同时检测。通过对富集电势和富集时间等因素进行优化,所得到的微分脉冲伏安峰(DPV)信号的检测限达10-8 mol L-1数量级。从提高灵敏度的角度考虑,碳纳米管糊是一种可用于检测Qu和Rut的优良电极材料。对两种黄酮化合物的混合体系进行检测时,采用了反向微分脉冲伏安法(RDPV),选择正向扫描过程中的第一个氧化峰和逆向扫描过程中的第一个还原峰分别作为Qu和Rut的检测信号峰,实现了这两个组分的同时电化学检测。利用两个扫描方向的DPV信号峰来同时检测混合体系中的不同组分,是本论文中电分析部分的特色。在电氧化机理方面,采用薄层循环伏吸法(CVA)分别测试了Qu和Rut在不同电势范围的吸附和氧化还原行为。在不同特征吸收波长下记录CVA曲线,通过对导数循环伏吸数据(DCVA)进行二(或三)组分二(或三)吸收带的解析,重构了液相中的反应物及其产物的循环伏安图(CV),从这一特别的途径得到了各液相组分所参与的特定步骤(包括吸附和化学转化步骤)的反应速率。使用长光程平行透射光谱电化学方法,研究不透光电极上吸附相关的氧化还原过程,这是本论文中电化学反应机理研究部分的特色。在有比较充分的实验依据的基础上,在两种黄酮化合物的电氧化机理方面得到如下主要结论:(1) Rut的第一个氧化还原过程是一个吸附控制的2e-/2H+反应,在分子的B环部分形成邻醌结构(RutQ);通过对重构CV曲线与CV实验曲线进行氧化还原峰的峰电流对比,首次大致量化了溶液组分和吸附组分对Rut第一步氧化还原的总电流的相对贡献大小,从一个特别的角度证实了过程主要是吸附控制的。(2)对Rut的第二个氧化过程提出了析氧催化机理:Rut经第一步氧化生成的RutQ发生进一步氧化生成芦丁7-位氧自由基,它能催化电极上吸附态的H2O分子产生羟基自由基中间体,同时7-位氧自由基还原为初始的7-位羟基。由H2O分子生成的羟基自由基中间体进一步被电氧化生成氧气析出。芦丁7-位氧自由基在电势扫描转向后可发生3′,4′-羰基的还原,或者在稍高一些的析氧电势区发生进一步的氧化,导致分子中的C-环断裂而分解为较小的分子。(3) Qu的第一个氧化过程遵循EC反应机理。Qu经2e-/2H+氧化反应生成相应的邻醌结构(Qu-o-Q),然后通过化学转化步骤得到一种对醌结构(Qu-p-Q)。随着扫描速率的加快,电化学步骤由扩散贡献为主转变为吸附贡献为主。首次以长光程平行透射方式的循环伏吸方法根据最终产物Qu-p-Q的光吸收信号对该后随化学转化反应的速率进行了估算,得到10-6 mol L-1 s-1的数量级。(4) Qu的后续氧化过程呈现一连串的多重氧化峰,但未出现在重构的液相组分的CV曲线上,表明发生的反应是电极表面上的吸附组分的进一步氧化。扫描转向后也主要是吸附组分的还原。在这种情况下,采用反射光吸收模式的伏吸方法将更加适合。本论文的主要意义体现在发展实验方法上。反向微分脉冲伏安法利用了反向扫描过程中的电流峰信号进行混合体系的同时电化学检测,而长光程平行透射方式的循环伏吸法在包含吸附和均相化学转化步骤的复杂电化学反应机理的研究中具有明显的优势。