分子识别作为超分子化学的重要领域,最早是由有机化学家和生物化学家在分子水平上研究生物体系中的化学问题而提出的。分子识别本质上是指主体分子（受体）对客体分子（底物）选择性结合并产生某种特定功能的过程。而它们之间的这种特定功能的过程即识别,以及伴随产生的微观环境的变化,需要借助特殊的工具才能转换成为外界所感知的信号。荧光化学传感器能将分子间的相互作用转变成荧光信号传递给外界,从而帮助我们认识和理解微观世界的状态、性质、及其变化规律。因其具备灵敏度高、专一和使用方便等优点近年来得到了迅速的发展。超分子主体在荧光传感器方面的研究近来受到了人们的普遍关注,这类荧光传感器的特点是由具有空腔结构的主体单元作为外来物种的接受体,主体分子和客体分子通过相互作用形成主客体复合物,从而表现出对客体分子的高度识别能力。而基于甘脲的分子夹也是一种重要的超分子主体,不过,它们在荧光传感器方面的研究却很少见。因此,我们做了一些尝试性的研究,在传统的甘脲主体化合物上引入荧光发色团,设计了一系列新型的、拥有不同立体空腔的荧光分子夹,并研究了它们对各种金属阳离子以及酚类中性客体分子的识别和荧光传感性能。主要内容如下:1.由于Fe³⁺在生命科学、环境科学、医学等领域不可分的联系,近年来有关Fe³⁺检测和识别的荧光传感器工作得到了长足发展。我们按不同的作用机制对相关的研究进展做了较详细的综述,并由此提出了本论文的设想和研究思路。2.将芳香乙炔通过Sonogashira偶联反应引入到含碘的三单元甘脲分子夹上,设计合成了六个新颖的三单元荧光分子夹,其分子结构都通过了IR、MS、¹H NMR、¹³C NMR等的表征。通过荧光光谱滴定研究考察了该类荧光分子夹对20种不同金属离子的识别作用,研究表明大多数化合物只对Fe³⁺、Cu²⁺有很好的选择性识别,与Fe³⁺、Cu²⁺都形成1:1的复合物并且呈现荧光猝灭效应。另外,这类荧光分子夹大多还对4-硝基苯酚和2-硝基苯酚都表现出较高的选择性响应,而对其他七种酚类衍生物没有产生响应。3.设计合成了荧光异构体分子夹（±）-3U-R-CT、3U-R-CC,对其光学性能的研究表明,这类荧光分子夹也都对Fe³⁺、Cu²⁺、4-硝基苯酚、2-硝基苯酚有猝灭效应,其中CC型的分子夹的灵敏度较好。