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阴离子在化学、医药、催化、环境、生命等科学领域中发挥重要作用,设计合成高灵敏度、高选择性的阴离子识别受体引起了人们极大的兴趣。本文合成了系列磺胺衍生物,研究它们对阴离子的识别性能。首先,合成了小分子化合物双-(4’-硝基苯基)磺酰脲1和双-(4’-硝基苯基)磺酰硫脲2,用IR、1H NMR、13C NMR和元素分析等表征其结构。受体1的DMF溶液颜色为无色,加入F-后溶液变为红色,加入AcO-和C6H5CO2-后溶液变为淡黄色;受体2的DMF溶液颜色为无色,当加入F-、AcO-和C6H5CO2-后溶液变黄色,加入NO3、Br-、Cl-和HSO4-后溶液颜色几乎没有变化,两种受体都能裸眼识别F-、AcO-和C6H5CO2-。通过Job曲线发现受体与阴离子的结合比为1:2。因受体2的NH酸性更强,受体2的结合常数比受体1大。其次,合成含磺酰脲的乙炔基单体1-(4’-乙炔基苯)-2-(3’-三氟甲基苯)磺酰胺(3)和1-炔丙基-4-(4’-甲基苯)磺酰脲(4),在有机铑催化剂作用下聚合得到poly(3)和poly(4)。通过向聚合物的DMF溶液中加入不同阴离子的四丁基铵盐,测试了两种聚合物的阴离子识别能力。当加入F–后,poly(3)和poly(4)溶液的颜色发生了明显的变化,而加入Cl–、HSO4–、Br–、NO3–、C6H5COO–和CH3COO–时,溶液颜色几乎没有变化,表明两种聚合物都能裸眼识别F–,而且具有较高的专一性。运用吸收光谱滴定和Hill图分析了聚合物对F-的结合能力,发现聚合物(3)对F-的结合常数为1318M-1,希尔数为5.0;聚合物(4)对F-的结合常数为812M-1,希尔数为8.0。两种聚合物的希尔数都大于1,表明聚合物对氟离子的识别有正协同效应,即一旦一个氟离子结合到高分子链上,则高分子对其它氟离子的亲和力会增加。