以钌(Ⅱ)-联吡啶配合物为催化剂的B-Z化学发光振荡研究
韩鹤友;何治柯;曾云鹗
【摘 要】报道了一种以钌(Ⅱ)-联吡啶[Ru(bpy)2+3]为催化剂的B-Z化学发光振荡新现象. 研究了B-Z化学发光振荡反应的影响因素, 并对体系的UV光吸收振荡进行了对比研究, 探讨了化学发光振荡反应的可能机理. 结果表明, 该体系的化学发光振荡是由于氧化态的钌(Ⅱ)-联吡啶被振荡反应过程中的强还原性中间体还原所引起的, 化学发光振荡随时间增加呈现周期性变化. 【期刊名称】《高等学校化学学报》 【年(卷),期】2006(027)011 【总页数】4页(P2152-2155)
【关键词】B-Z振荡反应;化学发光振荡;钌(Ⅱ)-联吡啶 【作 者】韩鹤友;何治柯;曾云鹗
【作者单位】华中农业大学理学院化学系,武汉,430070;武汉大学化学系,武汉,430072;武汉大学化学系,武汉,430072;武汉大学化学系,武汉,430072 【正文语种】中 文 【中图分类】其他
～oI ． 2 7 2 0 0 6 年 1 1 月 高等 学 校 化 学 学 报 CH E M I C A L J O U R N A L O F C H I N E S E U N I V E R S I T I E S No.1 1 2 1 5 2 ~ 2 1 5 5以 钌【 Ⅱ）- 联 吡 啶 配 合 物 为 催 化 剂 的B - Z 化 学 发 光 振研 究韩 鹤 友 1 ' 2 ， 何 治# 2 ， 曾 云 鹗 2（
1 ． 华中农业 大学 理学院化学系 ， 武 汉 4 3 0 07 0 ;
2 ． 武汉 大学化学系 ， 武汉 43 0 07 2）摘 要 报道 了 一 种 以钌( I I ) ．联 吡啶[ R u( b py)；+ ] 为催化剂 的 B ．z 化学发光振荡新 现象， 研究 了 B -Z 化学 发光振荡反 应 的影 响 因素 ， 并对体系 的 u v 光 吸 收 振 荡 进 行 了 对 比研 究 ， 探 讨 了 化 学发 光 振荡 反 应 的可 能 机理 ，结果表明 ， 该体系的化学发光振荡是由 于氧化态的钌( Ⅱ)．联 吡啶被振荡 反 应 过程 中的强 还 原性 中间 体还 原所引起的 ， 化学发光振荡 随时间增加呈 现周期性变 化．关键词 B - Z 振荡反 应； 化学发光振荡； 钌( Ⅱ)一 联 吡啶 中图 分类号0 6 4 4.1 9 文献标识 码A文章编 号0 2 5 1 - 0 7 9 0 ( 2 0 0 6 ) 1 1 - 2 1 5 2 - 0 4化学振荡 是化学 反应体系在 远离平衡态 时产 生 的一种 时空 有 序 现 象‘ 1 ， 2 ] ． 化学 振荡体系与 生 物体系有着高度的相似性 ， 为人们 研究生命现象以 及 探索生命奥秘 提供 了个简单 和 可 操作 的模 型 ． 近 年来 ， 化学振荡研究 已 成为化学 、 物 理 学 、 生物化学 和 生 物 医 学等众多领域 中的个新 的 研 究热点‘ n \． Bel o u o v - Z h a b o ti n s k y ( B - Z ) 反 应 是 发 现 最 早 、 研 究 最 多 的类 振 荡 反 应 ． 研 究 B -Z 振荡 反 应 时常 用 的 检测 方 法 主 要有 铂 电极 检测 体系 的 电位变化 、 光度 法 检测 体系 的 光 吸 收变 化 、 离 子 选 择 性 电 极 检测 体 系的溴离 子 变 化 以 及 量 热技术测 量 振 荡 反 应 的热 效 应 等‘ ¨ 1 01 ． 这 些 检 测 方 法 的 共 同 缺 点 是 灵 敏度 较 低 ，使研 究振荡体系 中产 生 的痕量 超 痕 量 中间体或振 荡体系外痕量 超痕 量 物质 的微扰作 用 受到 限制 ， 化 学 发 光( C L) 是 指 在 没 有 任何 光 、 热 或 电场 等外 界 能 源 激 发 条 件 下 ， 化 学 反 应 能激 发 体系 中 的某 种 组 分而产生 的次级 光辐射， 与其它检测 方法相 比 ， 化 学 发 光 监 测 振 荡 反 应将 具 有 更 大 的优势 ． 1 9 8 2 年 ，B oll ett a 等 [ 1 1 ] 首 次报 道 了 R u( b p y)2 + 作催 化 剂 时 B- Z 反 应 体 系 中 的 化 学 发 光 振荡 现 象 ， 但 对 振荡反 应 的 影 响 因 素 和 机 理
未 进 行 研 究 ． 我 们 对 R u ( b p y)2 + - K B r 0 ， 一 丙 二 酸 - H 2 S 0 4 ( R K M H ) 体 系 进 行 了 考察 ， 发 现 其振 荡 曲线 与 B oll ett a 等‘ 11] 的 报 道有 所 不 同 ， 同 时 研 究 了 R u( b p y)2 + 作 为 催 化 剂 的 B - Z 化 学发 光 振荡反 应 的影 响 因素 ， 探讨 了 化学 发 光振荡 反 应 的 可 能 机 理 ．1 实 验 部 分 1.1 仪 器 与 试 剂 B i o O rbit - 1 2 5 1 L u m i n o m e t e r( L K B 公 司) ， 配 有 D isp e n s e r S V D 自 动 进 样 器 和 D is p e n s e r C o n t r oll e r D C进样 控制 器； U V I K O N- 9 4 1 型 快 速扫 描紫外- 可 见 分 光 光 度计( K o n t r o n)． 钌( Ⅱ) ． 联 吡 啶参 照 文 献[ 1 2]方法合成 ， 称 取定 量 的 R u( b p y) 3 B r 2 溶 于 水 中 ， 配 成 1 ． o × 1 0。3 g / m L R u ( b p y ) 3 + 溶 液； 并 配 制 o ． 2 5m ol/ L K B r 0 3 ， 6.0 m oI/ L H 2 S O 。 和 1 ． O m ol/ L 丙 二 酸 等 储 备 液； 工 作 液 使 用 前 均 用 水 稀 释 ． K B r0 3 ，H 2 S 0 4 和 丙 二 酸均 为分 析 纯（上 海 化学 试剂有 限公 司）． 其它 试剂 均 为 分析 纯 ， 水为 二 次蒸镏 水 ．1.2 实 验 方 法 1.2.1 化 学发 光 振 荡 曲 线 记 录 于 样 品 管 中 依 次 准 确 移 取 0.0 2 m ol/ L 丙 二 酸 溶 液 、 0.0 2 5 m ol/ LK B r 0 3 溶液 和 0.5 m ol/ L H 2 S 0 4 溶 液 各 0.4 0 m L ， 混 合 均匀 后 移 入 发 光 仪 测 量 装 置 内（恒 温 2 5 ℃）， 用收稿 日期： 2 005 -11 -21.基金项 目： 教育部新世 纪优秀人才支持计划（批准号： N C E T -0 5 -0 6 6 8）、 教育部科学技术研究 重点 项 目（批 准 号 ： 1 0 61 20）和 教育部留 学 回 国 人员启 动基 金 资助 ．联系人简介： 韩鹤友（ 196 2 年出 生）， 男 ， 博 士 ， 教授 ， 博 士 生 导师 ， 从事分子发 光和纳 米 生 物分析． E - m ail : h yh a n @ m ail ． h z a u ． ed u ． c n～oI ． 2 7206年1月高等学校化报
CHEMILJOURNFSVTo.5~-联吡啶配合 物 为 催 化 剂 的BZ学 发 光 振研究韩 鹤 友'，何治#曾云鹗（华中农业 大学 理学院化学系 ， 武 汉 4 3 0 07 0 ; 2 ． 武汉 大学化学系 ， 武汉 43 0 07 2）摘 要报道 了种以钌( I I )+]为催化剂 的 B ．z 化
以钌(Ⅱ)-联吡啶配合物为催化剂的B-Z化学发光振荡研究
