分子识别是超分子化学研究的核心内容。分子识别包括阳离子识别、阴离子识别和中性分子识别。近年来人们将分子识别运用到分子逻辑上,在未来的微电子学和信息技术上有很大的发展空间。水杨醛类西佛碱分子可以与多种阴阳离子作用,其离子识别性质在分子逻辑上有广阔的应用前景。本论文的主体思想是设计并合成新颖的水杨醛类西佛碱分子,进而详细研究其对阴阳离子的识别性质,并尝试将其运用到分子逻辑电路中。本论文开展了以下几个方面的研究:1、利用一系列含有推电子基团、拉电子基团和不同共轭程度的六种水杨醛分子分别与对苯二胺和2-苯基-3-（对胺基苯）丙烯腈通过简单的醛胺缩合反应得到两大类水杨醛西佛碱分子。2、利用含氯原子取代水杨醛西佛碱B2分子（3,5-二氯水杨醛与2-苯基-3-（对胺基苯）丙烯腈）反应得到)研究其阴离子识别性质。发现该分子在THF溶液中通过荧光光谱可选择性识别CN^￣,在THF溶液和THF与水的混合溶液（4:1, v/v）中通过紫外光谱可选择性识别CN^￣,同时可以达到“裸眼”识别的效果。3、利用含胺基取代水杨醛西佛碱B5分子（3,5-二叔丁基水杨醛与2-苯基-3-（对胺基苯）丙烯腈）反应得到)研究其在THF溶液中对阴阳离子的识别性质。研究表明B5分子通过紫外和荧光光谱可以选择性地识别Zn²⁺、Cu²⁺、F^-和CN^￣,同时可以“裸眼”识别Cu²⁺、F^-和CN^￣,其中Cu²⁺的识别对于其它阳离子有很好地抗干扰能力。4、基于B5分子与阴阳离子作用的性质以及各种离子加入顺序的不同产生的荧光光谱结果,通过设定合适的逻辑阈值,我们构建了两个NOR门,一个XNOR门,两个INHIBIT门。同时依据加入10倍当量CN^￣和3倍当量Cu²⁺顺序不同时产生不同的荧光输出信号,成功构建一个具有逻辑存储功能的分子键盘。