肾上腺素属于儿茶酚胺类物质,作为一种非常重要的神经递质,是由肾上腺髓质嗜铬细胞分泌合成的,体内肾上腺素代谢失衡对健康有严重的危害。抗坏血酸是人体必不可少的一种维生素,但是人体自身不能合成,可以从食物中获得,经常被用于一些疾病的预防和辅助治疗。肾上腺素和抗坏血酸都具有电化学活性,均可使用电化学方法测定或检测。近年来,人们设计了多种修饰电极或电化学传感器对两种物质进行检测。近二十多年来,离子液体以其独特的性质,受到科学家们的高度关注,并且已经应用于材料、生物催化、电化学和分离等多个领域。在电化学应用方面,离子液体已被用来制作各种修饰电极或传感器用于肾上腺素或抗坏血酸的检测、性能研究或电化学反应。同时,在这两种物质与其他生物活性物质的分离中,人们也逐渐用离子液体替代有毒的有机溶剂。这些应用与离子液体和两种电活性物质的相互作用密切相关。因此,它们之间的相互作用研究成为迫切而重要的科学问题。系统研究离子液体与上述两种生物活性物质(肾上腺素,抗坏血酸)的相互作用,不仅可为儿茶酚胺类和维生素类在药物化学和生命科学等领域的研究及应用提供理论依据;也可从微观角度解释离子液体能够用于两种生物活性物质检测的原因及检测过程中所表现出的某些特殊性能,为离子液体在生物活性物质检测方面的应用提供理论参考和设计依据。本文中,我们研究了肾上腺素盐酸盐与水、肾上腺素盐酸盐与咪唑类离子液体、抗坏血酸与咪唑类离子液体的相互作用,并探讨了离子液体的结构、类型、浓度及溶液pH对上述三个混合体系中相互作用的影响。具体的研究内容如下:1、使用核磁共振波谱法和电化学循环伏安法,研究了肾上腺素盐酸盐和水的相互作用。结果表明:肾上腺素盐酸盐和水分子之间不仅存在分子间氢键,当浓度较高时,肾上腺素盐酸盐的苯环之间还存在π-π堆积作用。此外,溶液pH则主要影响肾上腺素盐酸盐的电化学行为,对二者相互作用基本没有影响。这一研究为后面肾上腺素盐酸盐与咪唑类离子液体的相互作用研究提供基础。2、使用核磁共振氢谱和电化学循环伏安法,研究了肾上腺素盐酸盐和9种咪唑类离子液体([C4mim][BF4],[C6mim][BF4],[C8mim][BF4],[C4mim][Cl],[C4mim][Br],[C6mim][Br],[C8mim][Br],[C10mim][Br],[C12mim][Br])在水溶液中的相互作用。根据混合体系中肾上腺素盐酸盐循环伏安曲线中电流和其氧化还原电位的改变,以及核磁共振氢谱中肾上腺素盐酸盐化学位移的变化,发现肾上腺素盐酸盐和咪唑类离子液体的作用方式主要是芳环间的π-π堆积。相互作用的结果活化了肾上腺素盐酸盐苯环上的酚羟基,使其更容易被氧化。此外,离子液体的阴离子、阳离子上烷基侧链的长度对二者相互作用有不同的影响,而溶液pH值则基本没有影响。3、使用核磁共振氢谱和电化学循环伏安法,研究了抗坏血酸与9种咪唑类离子液体([C4mim][BF4],[C6mim][BF4],[C8mim][BF4],[C4mim][Cl],[C4mim][Br],[C6mim][Br],[C8mim][Br],[C10mim][Br],[C12mim][Br])在水溶液中的相互作用。根据混合体系中抗坏血酸循环伏安曲线中电流和氧化电位的改变,以及离子液体芳环上质子的化学位移变化,发现抗坏血酸和离子液体之间主要存在分子间氢键作用。相互作用的结果导致抗坏血酸烯二醇羟基上的氢原子更难离去,因而抗坏血酸更难氧化。同时,咪唑类离子液体的阴、阳离子对二者相互作用也有一定的影响,溶液pH则基本无影响。