人仅仅依靠感觉器官来认知自然现象和自然规律是远远不够的，于是就需要传感器。传感器是将物理的、化学的信号转换成可被存储、记录，显示、分析、处理的装置。最早是日本化学家报道的化学传感器。一般所依据的是分子识别原理。分子识别是超分子化学研究的核心之一，分为阴离子识别、阳离子识别和中性分子识别。在过去的几十年中，有关阴离子识别的研究一直很活跃。阴离子识别的快速、简单等优点使其在生物化学、生命科学、医学、环境监测与治理领域都有重要的意义。第一章是前言（绪论）部分。介绍了阴离子识别主要依靠的是分子间的作用力，即：库伦引力（静电引力）、氢键作用、路易斯酸碱作用、亲水-疏水作用，π-π相互作用和范德华相互作用等。专一性、灵敏性、简单实用是阴离子识别的发展方向。生物体内的阴离子识别主要依靠的是多重氢键和静电引力等协同作用的结果。很多的受体是依靠氢键作用从而对阴离子识别，常见的受体是含有硫脲基团和咪唑盐基团的化合物。第二章是在查阅文献的基础上，以2,6-二溴吡啶和咪唑为原料，合成出2,6-二咪唑吡啶。然后用2,6-二咪唑吡啶与对二溴苄反应得到环二（2,6-二（1H-咪唑-1-基）吡啶）-二（1,4-e）-四（六氟磷酸根）（缩写为BH-PyM）和二（2,6-二（1H-咪唑-1-基）吡啶）-一（1,4-二亚甲基苯）-二（六氟磷酸根）（缩写为KH-PyM）。经过¹H-NMR，HPLC-MS表征，确认其结构。经实验表明这两个化合物对阴离子识别不太理想，考虑到其含有咪唑基团，和金属配合后可能具有一定的催化性能。因此，以BH-PyM作为配体合成Ag-N-杂环卡宾配合物和Pd-N-杂环卡宾化合物。第三章主要内容是通过改变与NH（硫脲基团中）相连的芳基或烷基，来调节NH上质子的酸碱性，提高硫脲与阴离子的结合能力。当有多个与阴离子成氢键的位点时，他们能够与硫脲基团的NH发生协同作用，来提高与阴离子的结合能力，从而达到选择性识别阴离子的目的。本章设计并合成了一种硫脲类化合物PySN，并进行对其阴离子的识别。使用紫外可见光谱，荧光光谱考察了1-（2,4-二硝基苯基）-4-（2-吡啶基）氨基硫脲（缩写为PySN）对F^-,Cl^-,Br^-,I^-,Ac^-,H₂PO₄^-等常见阴离子的响应效果。化合物PySN通过氢键结合F^-、Ac^-及H₂PO₄-等高电负性的阴离子，可以显示出颜色和紫外可见光谱的变化，而且，其受激发时，发射光谱出现规律的变化，以此达到对该类离子的识别与传感。同时，推测了PySN与F^-、Ac^-及H₂PO₄-等离子结合的机理。实验证明，PySN对阴离子的传感性能的效果为：F^->Ac^->H₂PO₄->>Cl^->Br^->I^-。