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电化学发光(Electrochemiluminescence，ECL)也称为电致化学发光，其基本过程是在电极表面产生的电活性物质经历电子转移反应形成激发态，之后激发态能量以光的形式释放出来。三联吡啶钉[Ru(bpy)32+]电化学发光检测方法具有灵敏度高、线性范围宽、稳定性好和操作简单等优点，使其在生物化学分析、临床检测以及科学研究等方面得到了愈来愈广泛的应用。
首先，我们设计合成了以共价键连接不同胺类基团的Ru(bpy)32+衍生物Ru—2TPA、Ru—TPA、Ru—DEA和Ru—EA，并对目标物的光物理、电化学及电化学发光性能进行了研究。在无共反应试剂存在下测试ECL强度，Ru—2TPA由于具有两个胺类侧链产生较强的分子内电子转移作用，产生将近10倍的ECL增强，而Ru—TPA的增强幅度要高于Ru—DEA和Ru—EA。采用三正丙胺(TPrA)、三乙醇胺(TEOA)、N，N—二丁基乙醇胺(DBAE)作为共反应试剂进行ECL测试表明，Ru(bpy)32+衍生物胺类侧链的结构与所使用共反应试剂的结构越近似ECL强度越高。
其次，我们将供电基团吩噻嗪(PTZ)采用不同的连接臂引入到Ru(bpy)32+分子中，合成了含有PTZ结构侧链的Ru(bpy)32+衍生物Ru—PTZ、Ru—A—PTZ和Ru—A—2PTZ。采用TPrA、TEOA、DBAE作为共反应试剂进行ECL测试表明，通过碳链连接的Ru—PTZ，其ECL性能明显优于通过酰胺键连接的Ru—A—PTZ及Ru—A—2PTZ，ECL强度相对于Ru(bpy)32+增强5倍以上(铂电极)，而且，PTZ只有连接入Ru(bpy)32+分子内才能发挥作用，游离在溶液中等当量的PTZ并没有增强体系ECL的效果。
第三，我们采用不同长度的碳链连接两个Ru(bpy)32+分子，合成了一系列双核钌配合物Ru—3c—Ru、Ru—5c—Ru和Ru—8c—Ru。采用TPrA和DBAE作为共反应试剂进行ECL测试结果表明，连接碳链越长ECL强度越大，8个碳连接的Ru—8c—Ru双核钌金属配合物最大ECL强度可比Ru(bpy)32+增强25倍以上(铂电极)。