Quadratsäure(3, 4. Dihydroxy-3-cyclobuten-1,2-dion, 1) ist eine der repräsentativen Substanzen in Sauerstoffverbindungen (Oxocarbons), die sich von ihrer quartären Ringstruktur und ihrer starken Säure ableitet Der Name wurde zuerst von Cohen et synthetisiert alin 1959. Aufgrund der einzigartigen chemischen Struktur und aktiven chemischen Eigenschaften der Quadratsäure haben Chemiker aus verschiedenen Ländern eingehende und umfassende Forschungen zur Chemie der Quadratsäure durchgeführt.
Quadratsäure ist eine starke zweibasige Säure, pK=0,5, pK 2-3,5. Aufgrund der starken Wasserstoffbrückenbindung zwischen Molekülen ist sein Schmelzpunkt sehr hoch (>300"C) und seine Löslichkeit in kaltem Wasser beträgt nur 2. Sprenger schlug vor, dass Quadratsäuremoleküle eine Resonanzstruktur haben von l-, lb und lc, was die Resonanzstruktur erklärt Die gute Stabilität und die starke elektrophile Reaktivität des Quadratsäuremoleküls werden verbessert.
Das Infrarotspektrum des Quadratsäuredianions (I) zeigt, dass es im Molekül keinen charakteristischen Carbonylpeak gibt, LC. AO's Berechnungen zur Energie und Stärke der Stadt beweisen, dass das Molekül eine symmetrische Struktur hat. Nach der Regel von Huckel&ist das zweiwertige Anion der Quadratsäure aromatisch, und West baut es mit der allgemeinen chemischen Formel CO: eins in das aromatische Kohlenstoff-Sauerstoff-System ein. Andere Kohlenstoff- und Sauerstoffverbindungen umfassen auch das zweiwertige Dihydroxycycloaceton-Anion (I), das zweiwertige Rosinat-Anion (II) und das zweiwertige Crotonsäure-Ion (IV).
Als typisches Molekül im aromatischen System der Kohlenoxide ist Squarain in seinen chemischen Eigenschaften sehr aktiv und kann mit vielen Verbindungen reagieren und wird als universelles Zwischenprodukt bezeichnet. Auch seine einfachen Kokon-Derivate wie Squarainester, Quadratsäureamid und Quadratsäurechlorid zeigen eine gute chemische Aktivität. I wird durch die Kondensation von Squarain und stromreichen aromatischen Ringen wie aromatischen Aminen, Phenolen und ammoniakhaltigen heterocyclischen Verbindungen gebildet. Squarain-Cyaninverbindungen sind eine neue Art von Nahinfrarotfarbstoffen mit hervorragenden Eigenschaften. Aufgrund ihrer hervorragenden optischen Eigenschaften sowie der guten Licht- und Wärmestabilität hat sich ihre Forschung in den letzten Jahren zu einem der Hotspots in der Erforschung funktioneller Farbstoffe entwickelt. Die aus dem Cyanin-Squarain-Farbstoffbeschichtungsfilm hergestellte optische Platte wurde in praktischen Anwendungen verwendet und hat eine gute Anwendungsleistung auf den Gebieten der Flüssigkristallanzeige, der Forschung mit organischen Solarbatterien, nichtlinearen optischen Materialien, der LB-Forschung usw. gezeigt. Da viele Squarain-Farbstoffe außerdem eine starke Fluoreszenzemission im Nahinfrarotbereich aufweisen, können sie als solche gute Nahinfrarot-Fluoreszenzsonden für die Analyse von Vitalstoffen verwendet werden und können somit für Nahinfrarot-Fluoreszenz-Immunoassays verwendet werden. , DNA-Sequenzierung und andere Grenzgebiete der Biowissenschaften.