磺酰胺化学应用于金表面上自组装单分子层的官能化

金表面上的苯胺封端的自组装单层（SAM）已成功地与ArSO 2 NHOSO 2 Ar（Ar = 4-MeC 6 H 4或4-FC 6 H 4）反应，产生具有磺酰胺部分和不同端基的单层。此外，SAM上的磺酰胺基团可以水解，显示出苯胺表面的部分再生。SAM的特征在于水接触角（WCA）测量，傅里叶变换红外反射吸收光谱（IRRAS）和X射线光电子能谱（XPS）。

关键词： 金表面; 水解; IRRAS; 可逆性; SAM; 磺酰胺; XPS

自组装单层膜（SAMs）在过去几十年中引起了相当大的兴趣，因为它们在生物材料，组织工程，生物传感器和电子学等各个领域具有潜在的应用[1-3]。Nuzzo和Allara在金表面吸附二硫化物的开创性工作引发了许多研究活动，研究硫基SAM在Au表面的制备和应用[4]。重要的贡献主要是通过在单层中实施反应性端基来实现固体表面的化学功能化[3,5-7]。在此背景下，已经研究了非共价和共价策略，以通过与SAM的末端基团的反应来固定靶分子。共价官能化这些材料的最常用方法包括叠氮化物和炔烃之间的Huisgen环加成[8,9]，硫醇 - 迈克尔加成[10,11]，酰胺形成[12-14]，Diels-Alder反应[15， 16]或亚胺/肟缩合[17,18]。这些反应倾向于在表面和溶液中的分子之间产生强烈的共价相互作用，这确保了稳定的固定。共价策略的一个限制在于SAM的不可逆的永久功能化，这排除了可重复使用的性质。可逆策略可以在广泛的领域中找到应用，例如SAM的受控工程，具有捕获和释放特性的图案的形成，用于进一步功能化的表面的可重用性或通过SAM调整SAM的特性的能力。受控的空间功能化。大量实例报道了金表面SAMs的可逆共价反应; 例如，[19]。这些表面在水中是稳定的，但通过酸催化的水解在pH为3的亚胺在酸性条件下进行水解，也被利用为含有亚胺官能团和质子化的苯胺芳香混合自组装单层的形成的倾向容易擦除表面[20]。为了带来一类新的可重复使用的表面，我们在此描述了使用磺酰胺化学在金表面上产生硫基SAM的可逆图案（方案1）。据我们所知，从未报道过用于金表面单层化学修饰的磺酰胺的形成。

与R中的硫酰胺官能度2 NSO 2 NR” 2结构可以以几种生物相关化合物中找到[21] 。除了在药物化学中的应用，磺酰胺基团已被纳入自组装分子[22-27]，肽[28]，聚合物[29]，配体[30]，手性助剂[31-33]和有机催化剂[34- 37]。鉴于磺酰胺官能团的重要性，我们小组最近报道了从市售胺和N-羟基芳烃磺酰胺O直接制备不对称磺胺。- 简单条件下的衍生物[38,39]。该方法在室温下工作，无需惰性气氛或干燥溶剂。磺酰胺的易形成性及其在温和条件下裂解的倾向[40]促使我们考虑磺酰胺官能团的连接和胺表面的SAMs在金表面上的潜在再生。

在这里，我们提出了一种新的策略，基于磺胺化学修改原位氨基封端的金，并部分再生氨基SAM。通过水接触角测量（WCA），傅里叶变换红外反射吸收光谱（PM-IRRAS）和X射线光电子能谱（XPS）研究表面改性过程。