d. Khảo sát sử dụng [CuBDC]2+ làm sensor huỳnh quang phát hiện cysteine
3.2.1.4. Khảo sát phản ứng tổng hợp RLED a.Sơ đồ tổng hợp RLED
a.Sơ đồ tổng hợp RLED
Bước cuối cùng trong thiết kế sensor huỳnh quang RLED là dự đoán khả năng xảy ra của các phản ứng trong quá trình tổng hợp RLED. Khả năng tự phát của phản ứng được tính tốn dựa vào các thơng số nhiệt động học bao gồm enthalpy (∆Ho) và năng lượng tự do Gibbs (∆Go) của phản ứng. Sơ đồ tổng hợp dự kiến của RLED được trình bày trên Hình 3.48.
Hình 3.48. Sơ đồ tổng hợp dự kiến của RLED b. Tính tốn các thơng số nhiệt động học của phản ứng tổng hợp
Dựa trên sơ đồ tổng hợp dự kiến và quy trình thực nghiệm các giai đoạn tổng hợp (xem phần Thực nghiệm tổng hợp RLED), các phản ứng được mơ hình hóa như được trình bày trên Hình 3.49. Phương pháp tính tốn tương tự như trường hợp sensor BDC. Hình học bền của các chất trên Hình 3.49 được đính kèm ở Phụ lục 10. Giá trị enthalpy (∆Ho) và năng lượng Gibbs (∆Go) của phản ứng (1) và (2) được liệt kê trong Bảng 3.15. Dữ liệu tính tốn cho thấy phản ứng (1) thuận lợi về mặt nhiệt động học với giá trị ∆Go = ‒16,0 kcal.mol–1. Phản ứng số (2) thuộc loại phản ứng tạo imine giữa nhóm aldehyde và amine bậc hai. Về mặt thực nghiệm, phản ứng này là thuận nghịch. Điều này tương đồng với kết quả tính tốn năng lượng Gibbs của phản ứng là 0,1 kcal.mol–1. Từ giá trị năng lượng Gibbs tính được hằng số cân bằng của phản
ứng là 0,84. Giá trị hằng số cân bằng cho thấy đây là một phản ứng thuận nghịch điển hình. Do đó để tăng hiệu suất của phản ứng (2) cần có biện pháp loại bỏ nước tạo thành trong quá trình phản ứng.
Hình 3.49. Các phản ứng dự kiến trong quá trình tổng hợp RLED Bảng 3.15. Các thông số nhiệt động học của các phản ứng tổng hợp RLED
Phản ứng ∆ 0 (kcal. mol−1) ∆ 0(kcal. mol−1)
(1) –18,5 –16,0
(2) –0,9 0,1