酰肼类化合物电化学发光
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酰肼类化合物电化学发光
王俊 分析化学
电化学发光（electrochemiluminescence,ECL），又称 电致化学发光，是化学发光与电化学相结合的产物，是指通 过施加一定的电压进行电化学反应，在电极表面产生一些电 生的物质，然后这些电生物质之间或电生物质与体系中某些 组分之间通过电子传递形成激发态，由激发态返回到基态而 产生的一种发光现象。
参考文献
谢谢
表一 鲁米诺化学发光介质与量子效率之间的关系
NaHCO3 0.001mol/L 0.01mol/L
项目 0.1mol/L 1mol/L 10mol/L
缓冲液
Ph值 量子效 率 9.6 0.01
NaOH
11 0.02
NaOH
12 0.01
NaOH
13 0.006
Байду номын сангаас
NaOH
14 0.004
NaOH
0.0002
电化学发光具有灵敏度高、线性范围宽、反应可控、 节约试剂、仪器设备简单、操作方便、分析速度快、容易 实现自动化、可以同时获得多种信息，有利于研究快速发 光反应和发光机理、与众多学科交叉，分析应用范围光等 特点。
在过去的几十年中，电化学发光技术已在 解决生物、医学、药学、临床、环境、食品、 免疫和核酸杂交分析和工业分析等方面的相关 领域发挥了巨大的作用。
1、鲁米诺-过氧化氢电化学发光反应机理
2、鲁米诺与溶解氧的电化学发光反应机理
3、鲁米诺在半导体电极上的电化学发光反应机理
鲁米诺衍生物的电化学发光
鲁米诺发生电化学发光反应的关键是具有环状酰肼 结构，与环状酰肼联成一体的苯环上的取代基对于电 化学发光强度有较大的影响。
表二 苯二甲酰肼苯环上取代基对电化学发光的影响
R(取代基位置) 相对发光强度 最大发光波长/nm
-NH2(5) -NHCH3(5) -OH(5) -NH2(6) -NHCOCH3(5) -Br(5) -H -NO2(5)
100 60 20 4 1 1 0.02 0.01
424 451 416 418 424 417 413 402
1986年由Thankarajan等首先报道了鲁米诺的衍生物3-（1-乙酰丙 酮偶氮）苯二甲酰肼（phthal-hydrazidylazoacetylacetone,PHAA）， 1998年Roda等利用该化合物在碱性介质中与过氧化氢反应产生的化学 发光，对由幽门螺旋菌引起的慢性胃炎、消化道溃疡以致胃癌进行诊断， 此诊断是基于幽门螺旋菌产生尿酶分解尿酸而改变介质酸度从而使发光 强度改变而实现的
最早由Albrecht在1928年提出，鲁米诺在碱性 溶液（ph=10~11）中加入过氧化氢时可以观测的 微弱的蓝色发光现象。1929年，Havery等人成功 观察到了鲁米诺在碱性水溶液中的电化学发光现象。 鲁米诺的化学发光量子效率与溶液中的ph值 有密切关系（见表一），ph=11附近时达到最大 值，约为0.01~0.02
该化合物分子结构如图，是鲁米诺经重氮化后 与戊二醇反应合成的衍生物
2007年又报道了该化合物在酸性介质中的电化 学发光行为，该化合物氧化电位较鲁米诺低约0.5V， 在氧化铟锡玻璃电极上具有良好的电化学发光性能， 有效地避免了氧化铟锡玻璃电极本身的发光干扰。它 不仅在碱性介质中具有较高的电化学发光效率，而且 在酸性介质中也可以产生较稳定的电化学发光，这是 鲁米诺电化学发光不具备的，从而弥补了鲁米诺电化 学发光分析只能应用于碱性介质的限制，为拓宽电化 学发光的应用，尤其是为生物催化体系提供了有利条 件。
当加入适当的氧化剂或者催化剂，如K2S2O8、 NaClO、Fe2+盐、Mn2+盐、铜氨配合物离子、 K3Fe(CN)6、过渡金属离子、辣根过氧化物酶、微过 氧化物酶，可以极大的提高鲁米诺的电化学发光强 度。
鲁米诺电化学发光反应机理研究方面， 目前为止还没有得到统一的结论，但一 般认为主要有以下三种反应机理。
按发光试剂的种类，电化学发光体系可以分 为酰肼、吖啶、多环芳香烃、过氧化草酸酯和金 属配合物五类。
酰肼类化合物的电化学发光行为具有发 光效率高、试剂稳定、反应在水相中进行等 优点。作为电化学发光试剂的酰肼类有机化 合物很多，其中最具代表性的化合物为鲁米 诺（Luminol,5-氨基-2，3-二氢-1，4-二杂氮 萘二酮，也称3-氨基苯二甲酰肼）。
王俊 分析化学
电化学发光（electrochemiluminescence,ECL），又称 电致化学发光，是化学发光与电化学相结合的产物，是指通 过施加一定的电压进行电化学反应，在电极表面产生一些电 生的物质，然后这些电生物质之间或电生物质与体系中某些 组分之间通过电子传递形成激发态，由激发态返回到基态而 产生的一种发光现象。
参考文献
谢谢
表一 鲁米诺化学发光介质与量子效率之间的关系
NaHCO3 0.001mol/L 0.01mol/L
项目 0.1mol/L 1mol/L 10mol/L
缓冲液
Ph值 量子效 率 9.6 0.01
NaOH
11 0.02
NaOH
12 0.01
NaOH
13 0.006
Байду номын сангаас
NaOH
14 0.004
NaOH
0.0002
电化学发光具有灵敏度高、线性范围宽、反应可控、 节约试剂、仪器设备简单、操作方便、分析速度快、容易 实现自动化、可以同时获得多种信息，有利于研究快速发 光反应和发光机理、与众多学科交叉，分析应用范围光等 特点。
在过去的几十年中，电化学发光技术已在 解决生物、医学、药学、临床、环境、食品、 免疫和核酸杂交分析和工业分析等方面的相关 领域发挥了巨大的作用。
1、鲁米诺-过氧化氢电化学发光反应机理
2、鲁米诺与溶解氧的电化学发光反应机理
3、鲁米诺在半导体电极上的电化学发光反应机理
鲁米诺衍生物的电化学发光
鲁米诺发生电化学发光反应的关键是具有环状酰肼 结构，与环状酰肼联成一体的苯环上的取代基对于电 化学发光强度有较大的影响。
表二 苯二甲酰肼苯环上取代基对电化学发光的影响
R(取代基位置) 相对发光强度 最大发光波长/nm
-NH2(5) -NHCH3(5) -OH(5) -NH2(6) -NHCOCH3(5) -Br(5) -H -NO2(5)
100 60 20 4 1 1 0.02 0.01
424 451 416 418 424 417 413 402
1986年由Thankarajan等首先报道了鲁米诺的衍生物3-（1-乙酰丙 酮偶氮）苯二甲酰肼（phthal-hydrazidylazoacetylacetone,PHAA）， 1998年Roda等利用该化合物在碱性介质中与过氧化氢反应产生的化学 发光，对由幽门螺旋菌引起的慢性胃炎、消化道溃疡以致胃癌进行诊断， 此诊断是基于幽门螺旋菌产生尿酶分解尿酸而改变介质酸度从而使发光 强度改变而实现的
最早由Albrecht在1928年提出，鲁米诺在碱性 溶液（ph=10~11）中加入过氧化氢时可以观测的 微弱的蓝色发光现象。1929年，Havery等人成功 观察到了鲁米诺在碱性水溶液中的电化学发光现象。 鲁米诺的化学发光量子效率与溶液中的ph值 有密切关系（见表一），ph=11附近时达到最大 值，约为0.01~0.02
该化合物分子结构如图，是鲁米诺经重氮化后 与戊二醇反应合成的衍生物
2007年又报道了该化合物在酸性介质中的电化 学发光行为，该化合物氧化电位较鲁米诺低约0.5V， 在氧化铟锡玻璃电极上具有良好的电化学发光性能， 有效地避免了氧化铟锡玻璃电极本身的发光干扰。它 不仅在碱性介质中具有较高的电化学发光效率，而且 在酸性介质中也可以产生较稳定的电化学发光，这是 鲁米诺电化学发光不具备的，从而弥补了鲁米诺电化 学发光分析只能应用于碱性介质的限制，为拓宽电化 学发光的应用，尤其是为生物催化体系提供了有利条 件。
当加入适当的氧化剂或者催化剂，如K2S2O8、 NaClO、Fe2+盐、Mn2+盐、铜氨配合物离子、 K3Fe(CN)6、过渡金属离子、辣根过氧化物酶、微过 氧化物酶，可以极大的提高鲁米诺的电化学发光强 度。
鲁米诺电化学发光反应机理研究方面， 目前为止还没有得到统一的结论，但一 般认为主要有以下三种反应机理。
按发光试剂的种类，电化学发光体系可以分 为酰肼、吖啶、多环芳香烃、过氧化草酸酯和金 属配合物五类。
酰肼类化合物的电化学发光行为具有发 光效率高、试剂稳定、反应在水相中进行等 优点。作为电化学发光试剂的酰肼类有机化 合物很多，其中最具代表性的化合物为鲁米 诺（Luminol,5-氨基-2，3-二氢-1，4-二杂氮 萘二酮，也称3-氨基苯二甲酰肼）。