簡述
吲哚及其衍生物是一類重要的雜環(huán)化合物，它廣泛存在于大量的天然產(chǎn)物和生物活性分子中，在材料科學和藥物化學都有廣泛應(yīng)用。氰基廣泛存在于多種天然產(chǎn)物和藥物分子中，由于其獨特的化學性質(zhì)，氰基可以簡單地轉(zhuǎn)化為多種有機基團，例如醛，酮，羧酸，胺和酰胺等。因此，將氰基引入到吲哚化合物中所得的氰基吲哚類化合物在化學領(lǐng)域具有重要的研究意義[1]。7-氰基吲哚是一種化學式為C9H6N2，分子量為142.16的有機化合物，常溫常壓下表現(xiàn)為白色粉末。實驗測定，該化合物的熔點約為95-96 °C。
應(yīng)用
超級電容器是一種綠色無污染的新型高效儲能器件，它兼具一般電容器和化學電池兩者的優(yōu)勢，能夠進行大功率充放電。以7-氰基吲哚為聚合單體，通過簡單的一步電聚合方法，在乙腈-LiClO4(0.1 M)體系中制備得到聚(7-氰基吲哚)納米線。紅外光譜結(jié)果表明，氰基取代吲哚的聚合位點為吲哚單元的2，3位。氰基的取代對吲哚的電聚合，以及相應(yīng)聚合物的形貌，熱穩(wěn)定性，電容性能均具有明顯改善。此外，取代位點對三種氰基取代聚吲哚的形貌和電容性能等也有顯著影響。實驗表征，聚(7-氰基吲哚)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形貌相對致密。在2.5A-1條件下，聚(7-氰基吲哚)的比電容大小為422Fg-1。在1125 Wkg-1的功率密度下，能量密度為47.5Whkg-1。經(jīng)過1000圈的充放電測試，聚(7-氰基吲哚)的比電容保持在88.9%。上述實驗結(jié)果表明，氰基取代對吲哚的電聚合及相應(yīng)聚合物的形貌，電容性能等均有顯著改善作用[2]。
有關(guān)研究
研究發(fā)現(xiàn)，不同氰基吲哚的壽命和對環(huán)境的靈敏度都不相同，這意味著氰基吲哚（如7-氰基吲哚）是一類非常有前景的蛋白質(zhì)紅外光譜探針[3]。綜合已有文獻，對水敏感并且可以用于監(jiān)測的例如涉及脫水或水合作用的生物和化學過程的光譜探針的開發(fā)目前已經(jīng)到了相對成熟的階段。經(jīng)過更加深入的研究發(fā)現(xiàn)，7-氰基吲哚可作為水合反應(yīng)的靈敏熒光探針，因為其熒光性質(zhì)（包括強度，峰值波長和壽命）取決于九種水-有機溶劑混合物中的水量。實驗結(jié)果表明7-氰基吲哚不僅能夠揭示這些二元溶劑體系的潛在微異質(zhì)性，而且還具有明顯的優(yōu)勢。其中包括：（1）從水合環(huán)境變?yōu)槊撍h(huán)境后，其熒光強度增加了十倍以上；（2）脫水后其峰值波長移動多達35 nm；（3）單指數(shù)熒光衰減壽命從水中的2.0 ns增加到水-有機二元混合物中的8-16 ns，從而能夠區(qū)分不同水合環(huán)境通過熒光壽命測量；（4）其吸收光譜與吲哚的吸收光譜相比有明顯的紅移，使得在天然存在的氨基酸熒光團的存在下選擇性激發(fā)其熒光成為可能[4]。
參考文獻
[1]吳俊,化學.氰基吲哚化合物的高效合成和應(yīng)用[D].
[2]馬秀梅.電合成吸電子基取代聚吲哚的電容性能[D].江西科技師范大學,2016.DOI:CNKI:CDMD:2.1018.001027.
[3]YOU Min,ZHANG Wen-kai,等.紅外光譜的檢測靈敏度和選擇性研究進展[C]//第十九屆全國分子光譜學學術(shù)會議.中國化學會;中國光學學會, 2016.
[4]7-Cyanoindole fluorescence as a local hydration reporter: application to probe the microheterogeneity of nine water-organic binary mixtures.DOI：https://doi.org/10.1039/C7CP07160D.