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生物学上重要的阴离子包括核苷酸,它是DNA和RNA的结构单元分子,以游离的形式存在于多种细胞中,具有重要的生物功能。三磷酸腺苷(ATP)、三磷酸鸟苷(GTP)、三磷酸尿苷(UTP)等生物分子与各种生命活动息息相关。咪唑鎓环蕃具有一定的空腔、咪唑鎓C(2)-H可参与形成氢键,且还能很好地进行修饰进而实现结构优化。本论文以对甲基苯酚、对叔丁基苯酚、咪唑等为主要原料,经过多步反应合成了以苯环、萘环、蒽环、联苯、吖啶环构筑的五个系列共计十种具有杯芳烃结构特征的咪唑鎓环蕃,经IR、1H NMR、13C NMR、高分辨MS谱确认了相关中间体和全部目标产物的结构。以萘环、联苯构筑的咪唑鎓杯芳烃类似物不稳定,其合成过程中出现“异常”,本论文就“异常”产物的生成,提出了可能的转化过程。通过溶剂扩散法获得了咪唑鎓环蕃11、12、23、25的晶体,通过X-射线单晶衍射确定了其晶体结构。晶体结果表明:这类化合物的结构与杯芳烃杯状结构类似,咪唑鎓C(2)-H、酚羟基位于环平面同侧,因苯环与咪唑鎓环通过亚甲基相连,σ-键不能旋转,致使其结构呈现规整的“梯形”。利用荧光发射光谱研究了杯芳烃型环蕃对三磷酸腺苷(ATP)、三磷酸鸟苷(GTP)、三磷酸尿苷(UTP)、腺苷(AT)、二磷酸腺苷(ADP)、磷酸腺苷(AMP)的超分子识别性能。研究结果显示,咪唑鎓环蕃11、12、14、23、24、25对ATP、GTP、UTP、AT、ADP、AMP均表现为荧光淬灭,咪唑鎓15、17对客体分子UTP表现为荧光增强,而对其他的客体分子ATP、GTP、AT、ADP、AMP则表现为荧光淬灭;咪唑鎓16、18对加入的客体分子AT表现为荧光淬灭,对加入的其他客体分子表现为荧光增强。基于荧光发射光谱研究结果,同时利用紫外光谱法考察了主体分子对客体分子紫外吸收光谱的变化。加入主体分子11、12、14、23、24、25后,客体分子ATP的吸光度降低幅度最大,我们推测主体分子11、12、14、23、24、25对ATP的识别效果最佳。主体分子15~18的溶液加入之后,客体分子ATP、GTP、UTP、AT、ADP、AMP的吸光度均表现为增加,主体分子在识别客体分子ATP、UTP、AT、ADP、AMP形成了超分子体系。客体分子的最大吸收波长发生蓝移。