İyon Seçici Elektrotlar için Yeni Bir Tip İyonofor Olarak Bor ve Sodyumun Bir Psödokriptand Tarafından Bağlanması
Öz
İki saligenin biriminin bor koordinasyon bölgeleri olarak görev yaptığı, 15 üyeli diazatrioxa makrosiklik bir çekirdek içeren yeni ve seçici bir moleküler reseptör olan borokryptat sentezlenmiş ve karakterize edilmiştir. Bu reseptör, ortam havasında yüksek kararlılık göstermekte ve inert bir atmosfer gerektirmeden polinükleer Na-borokriptat kompleksine kolaylıkla dönüştürülebilmektedir; bu özellik, sentez sürecinin pratikliğini ortaya koymaktadır. Borokryptatın kompleks oluşturma davranışı ve iyon bağlama yeteneği, iyonofor olarak bütünüyle katı hal PVC membranlı gümüş-seçici bir elektrot içinde kullanılarak değerlendirilmiştir. Hazırlanan PVC membran elektrodu, Ag⁺ iyonlarına karşı olağanüstü seçicilik göstermiş ve alkali, toprak alkali ve yaygın ağır metal iyonlarından kaynaklanan girişimlerin belirgin şekilde minimize edildiği tespit edilmiştir. Elektrot, 65 ± 25 mV/10 kat değerinde Nernst üzerinde bir eğim sergilemiş ve 10⁻² – 10⁻⁵ M AgNO₃ aralığında doğrusal bir yanıt vermiştir. Doğrusal bölgelerin kesişimine dayalı olarak hesaplanan tespit limiti 5 × 10⁻⁶ M olarak belirlenmiş ve bu değer, düşük derişimlerde gümüş tayini için elektrodun uygunluğunu göstermektedir. Ayrıca elektrot, 4–7 pH aralığında potansiyel değerlerinde oldukça düşük sürüklenme ile mükemmel çalışma kararlılığı sunmuştur. Yaklaşık 10 saniyelik hızlı bir yanıt süresi göstermiş ve elektrot iki aya kadar yüksek tekrarlanabilirlik ve kararlı performansını korumuştur. Bu bulgular, borokryptat temelli iyonoforların güçlü seçicilik, yüksek kararlılık ve pratik uygulanabilirlik sunarak yeni nesil gümüş-seçici elektrotların geliştirilmesinde umut vaat eden adaylar olduğunu ortaya koymaktadır.
Anahtar Kelimeler
İyon Seçici Elektrot, Bor, Na-borokriptata
Binding of Boron and Sodium by a Pseudocryptand as a New type Ionophore for ISEs
Öz
A novel selective molecular receptor, borocryptate, has been synthesized and characterized, consisting of a 15-membered diazatrioxa macrocyclic core linked to two saligenin moieties that serve as boron-coordination sites. This receptor exhibits notable stability under ambient conditions and can be readily transformed into a polynuclear Na-borocryptate complex without requiring an inert atmosphere, highlighting its practical synthetic accessibility. The complexation behavior and ion-binding affinity of borocryptate were evaluated through its incorporation as an ionophore in an all-solid-state poly(vinyl chloride) (PVC) membrane silver-selective electrode. The fabricated PVC membrane electrode demonstrated exceptional selectivity for Ag⁺ ions, showing significantly minimized interference from alkali, alkaline earth, and common heavy metal ions. The electrode exhibited a non-Nernstian slope of 65 ± 25 mV per decade, with a linear response range spanning 10⁻² to 10⁻⁵ M AgNO₃. The detection limit, calculated based on the intersection of the linear segments, was found to be 5 × 10⁻⁶ M, indicating strong suitability for low-level silver monitoring. Moreover, the electrode displayed excellent operational stability, maintaining consistent potential values with negligible drift across a broad pH window of 4–7. The response time was rapid, approximately 10 seconds, and the electrode retained high reproducibility and stable performance for up to two months of continuous use. These findings underscore the potential of borocryptate-based ionophores as promising candidates for the development of next-generation silver-selective electrodes, offering robust stability, strong selectivity, and practical applicability in analytical sensing.
Anahtar Kelimeler
Ion Selective Electrode, Boron, Na-borocryptate