不同取代醌的電化學(xué)、光譜電化學(xué)及其質(zhì)子化.pdf

1、醌類是分子中含有六元環(huán)狀共軛不飽和二酮結(jié)構(gòu)的一類有機(jī)化合物，具有特殊的化學(xué)、電化學(xué)、光物理和光生物性質(zhì)，在生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物傳感器、新功能型材料等許多領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用前景。因此，對該類化合物的電化學(xué)、光譜電化學(xué)、質(zhì)子化性質(zhì)的研究具有非常重要的學(xué)術(shù)意義和潛在的應(yīng)用價值。
　　 本文采用循環(huán)伏安法研究了10種含有不同的取代基的對苯醌化合物（以（R)nQ表示，其中Q為對苯醌，R為OCH3，CH3，F(xiàn)或者Cl四種取代基，n=1-4

2、）在無水CH3CN和DMF溶液中的電化學(xué)性質(zhì)，討論了掃描速率、取代基常數(shù)、溶劑對1，4-對苯醌氧化還原電位的影響。研究結(jié)果表明，對苯醌在無水乙腈中的還原反應(yīng)為兩步單電子還原過程，第一步還原過程為可逆的，第二步為準(zhǔn)可逆的。兩對氧化還原峰的峰電流都與掃描速率呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，因此，這個電子轉(zhuǎn)移過程屬于典型的擴(kuò)散機(jī)制。討論了取代基的種類、數(shù)量和位置等因素對于1，4-對苯醌的氧化還原反應(yīng)的影響，提出了還原電位的變化值(△E)與取代基哈密特常數(shù)

3、(∑σ)之間的線性關(guān)系。
　　 采用現(xiàn)場紫外-可見光譜電化學(xué)方法測定了對苯醌化合物在控制電位下還原時的光譜變化，探討了對苯醌在氧化態(tài)和還原態(tài)的光譜特征及其電子轉(zhuǎn)移機(jī)理。在未施加電位時，對苯醌化合物在300到800nm測定范圍基本沒有吸收或者吸收很弱。而施加第一步還原電位后，都出現(xiàn)了新的吸收峰，分別在320、370和430nm左右，可歸屬為(R)nQ(-)的吸收。在施加第二步電位后(R)nQ(-)進(jìn)一步還原為(R)nQ2-，無新吸

4、收峰出現(xiàn)，而原有吸收峰的強(qiáng)度均明顯下降，位于370和430nm左右的吸收則變得很弱。從化合物還原后再氧化時的紫外光譜變化中，可觀察到吸收峰均可回復(fù)到未施加電位的位置。由于反應(yīng)是在質(zhì)子惰性溶劑無水CH3CN中，還原產(chǎn)物不會形成質(zhì)子化產(chǎn)物，也證明了化合物還原反應(yīng)的可逆性。
　　 通過電位滴定法研究了具有不同取代基的醌類化合物在無水乙腈中發(fā)生的質(zhì)子化反應(yīng)，考察了不同濃度三氟乙酸對醌類化合物的氧化還原電位的影響。實驗證明隨著溶液中三氟乙