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阴离子在化学、环境、生命、材料等领域扮演重要角色,近年来阴离子识别受到广泛关注。通过构筑正别构效应体系,是合成新型的聚合物受体的有效途径。此外,通过目视比色法和紫外-可见吸收光谱鉴别阴离子,具有仪器简单、操作方便和成本低廉等优点。取代聚乙炔具有优异的光电性质,脲/硫脲是良好的中性识别位点,两者结合有望合成基于正别构效应识别阴离子的聚合物受体。本文将含有脲基/硫脲基的功能基团引入聚乙炔主链上,合成基于正别构效应,可通过裸眼和吸收光谱识别阴离子的聚合物受体,研究它们的阴离子识别性能。本文合成了4种含脲/硫脲基的取代乙炔基单体1-(4-炔基苯)-3-(4-硝基苯)脲(1)、1-(4-丙炔)-3-(4-硝基苯)脲(2)、1-(4-乙炔基苯)-3-(4-丁基苯)硫脲(3)和1-(4-乙炔基苯)-3-(4-硝基苯)硫脲(4),在有机铑催化剂作用下聚合,得到分子量适中且分布较窄的新型含脲/硫脲基取代聚乙炔受体poly(1)、poly(2)、poly(3)和poly(4)。利用红外光谱(IR)和核磁共振光谱(NMR)表征了单体和聚合物结构。聚合物受体均溶于DMF、DMSO、THF、CH3Cl、CH2Cl2和toluene中。poly(1)、poly(2)、poly(3)对F-有较好的专一性,poly(4)对碱性较强的阴离子F-、CH3COO-、C6H5COO-均能识别。聚合物受体能简便地通过目视比色法鉴别阴离子,当加入相应的阴离子后,受体溶液产生明显的颜色变化,紫外-可见吸收光谱吸收峰产生明显红移或新吸收峰。核磁滴定和液相红外测试结果表明,聚合物受体识别位点通过氢键和/或去质子化作用结合阴离子。通过紫外-可见吸收光谱滴定和希尔方程进一步分析了受体与阴离子之间的结合。阴离子浓度在某一区间时,吸收强度与阴离子浓度成正比例关系,聚合物能通过紫外-可见吸收光谱定量检测阴离子。聚合物受体/阴离子配合物的希尔系数n均大于1,表明取代聚乙炔受体与阴离子结合产生正别构效应,使受体与阴离子结合存在正协同作用,首先结合的阴离子能诱导聚乙炔主链的构象发生变化,使阴离子的相继结合变得更加容易,聚合物受体表观络合常数(Ka)较单体的大。