طراحی و ساخت تعدادی تک لایه های خودآرای الکتروفعال جدید و مطالعه سنتیک انتقال الکترون

در مطالعه اول، با استفاده از استراتژی ساده واکنش افزایش مایکل بین اورتوکینون که به صورت الکتروشیمیایی ایجاد شده و آمین تک لایه خود آرای (sam) 4-آمینوتیو فنل (4atp) در ph خنثی، یک sam الکتروفعال جدید بر روی الکترود طلا (esam/au) تولید شد..samحاصله به روش عامل دار کردن – در محل 4atpبا کتکول، که طی یک مکانیسم ece اتفاق می افتد، عامل دار شد. نتایج نشان داد که تقریبا 85% مولکولهای 4atp با کتکول وارد واکنش شده اند.گروه کتکول موجود درesam می تواند به یک کینون ایمین qisam اکسید شود. ثابت سرعت هتروژن برای زوج ردوکس esam/qisam،که در آن esam بیانگر فرم احیایی sam و qisam بیانگر فرم اکسیدی آن است، برابر با تعیین شد. ازqisam به عنوان یک سطح زیست سازگار برای تهیه تک لایه ای از –l آرژنین در سطح الکترون طلا با پیوند کوالانسی استفاده شد. در ادامه، با روشی ساده sam های الکترو فعال جدید با گروه عاملی هیدروکینون بر روی الکترود طلا (dtq sam)از طریق واکنش شیمیایی در محل بین sam آلکان دی تیولها 4،6 و8 کربنه و بنزوکینون محلول سنتز شدند و سنتیک انتقال الکترون و اثر طول زنجیر هیدروکربنی و اثر رقیق کننده سطحی در آنها مورد بررسی قرار گرفت. مقدار ضریب سد تونل زنی)? ( برابر با a0 -183/0 بدست آمد. هدف از تشکیل sam ترکیبات هیدروکینونی استفاده از آنها در فرایند تثبیت کنترل شده یک پروتئین، مثلآزورین، بر اساس واکنش های تشکیل oxime،diels-alder ویا افزایش مایکل بود که به دلیل جهت گیری نامناسب آزورین بر روی sam ترکیبات هیدروکینونی، آن مطالعه میسر نشد. در بخش دیگری از مطالعات، از sam 6-مرکاپتوهگزانول با گروه عاملی –oh در سطح الکترود طلا برای تثبیت پروتئین آزورین و مطالعه الکتروشیمیایی آن پروتئین بهره گرفته شد. نتایج بررسی با تکنیک ولتامتری چرخه ای با سرعت روبش بالا بیانگر تفاوت فاحش سینتیک انتقال الکترون آزورین در سطح الکترود اصلاح شده با sam –oh (s-11350ksapp) نسبت به –ch3 sam ( s-14-12ksapp) بود. بر اساس خاصیت هیدرو فیلی و یا هیدرو فوبی گروههای عاملی انتهایی sam و همچنین اسیدهای آمینه موجود در آزورین، جهت گیری متفاوت آزورین تثبیت شده در سطح sam با گروه عاملی -oh (هیدروفیل) نسبت به –ch3 (هیدروفوب) اثبات شد بر اساس جهت گیری متفاوت آزورین تثبیت شده بر روی هر یک از sam های هیدروفیل و هیدروفوب، مکانیسم مناسبی برای احیا هسته الکتروفعال آن ارائه شد و تفاوت آشکار سینتیک انتقال الکترون آن بر روی sam های تشکیل شده توجیح شد. در مطالعه پایانی، رفتار الکتروشیمیایی آزورین تثبیت شده بر روی تک لایه های خود آرا 11-مرکاپتو آن دکانول بر روی الکترود طلا با استفاده از تکنیک میکروسکوپ الکتروشیمیایی روبشی(secm) بررسی شد. ثابت سرعت انتقال الکترون تونل زنی بین پروتئین تثبیت شده روی تک لایه خود آرا و الکترود بستربرابر با s-1)120(ksapp =و همچنین ثابت سرعت انتقال الکترون دو مولکولی بین پروتئین و پروبcm3mol-1s-1)108×3kbi= (با استفاده از منحنی های جریان- فاصله محاسبه گردید.