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杯芳烃作为主-客体化学重要的研究平台,在配位化学、分子识别、超分子自组装、化学传感器、液晶和纳米材料等领域有广泛的应用。本论文的主要工作是设计和合成了一系列含有吗啉单元的偶氮基杯[4]芳烃衍生物,并且通过紫外-可见光谱测试了它们与金属离子的络合性质。具体结果如下:1.通过缩合反应,对叔丁基苯酚和甲醛反应,制得对叔丁基杯[4]芳烃。对叔丁基杯[4]芳烃在催化剂AlCl3的作用下,通过反向傅氏烷基化反应生成了25,26,27,28-四羟基杯[4]芳烃(杯[4]芳烃)。2.从杯[4]芳烃出发,选择性合成了中间产物25,27-二(2-溴乙氧基)-26,28二羟基杯[4]芳烃。3.以25,27-二(2-溴乙氧基)-26,28二羟基杯[4]芳烃和二乙胺硫代甲酸钠、8-羟基喹啉、吗啉为原料,分别合成了化合物25,27-二{[2-(N,N-二乙基胺基)黄原酸酯基]乙氧基}-26,28-二羟基杯[4]芳烃,25,27-二[2-(8-喹啉氧基)乙氧基]-26,28-二羟基杯[4]芳烃,25,27-二[2-(N-吗啉基)乙氧基]-26,28-二羟基杯[4]芳烃和25-[2-(N-吗啉基)]-27-(2-溴乙氧基)-26,28-二羟基杯[4]芳烃。4.以25,27-二[2-(N,N-二乙基胺基)黄原酸酯基)乙氧基]-26,28-二羟基杯[4]芳烃和苯胺为原料,通过重氮化-偶合反应合成了5,17-二(苯基偶氮基)-25,27-二{[2-(N,N-二乙基胺基)黄原酸酯基]乙氧基}-26,28-二羟基杯[4]芳烃。5.以25,27-二[2-(N-吗啉基)乙氧基]-26,28-二羟基杯[4]芳烃和苯胺,邻甲基苯胺,对甲基苯胺,对硝基苯胺为原料,通过重氮化-偶合反应分别合成了5,17-二(苯基偶氮基)-25,27-二[2-(N-吗啉基)乙氧基]-26,28-二羟基杯[4]芳烃,5,17-二[(2-甲基苯基)偶氮基]-25,27-二[2-(N-吗啉基)乙氧基]-26,28-二羟基杯[4]芳烃,5,17-二[(4-甲基苯基)偶氮基]-25,27-二[2-(N-吗啉基)乙氧基]-26,28-二羟基杯[4]芳烃,5,17-二[(4-硝基苯基)偶氮基]-25,27-二[2-(N-吗啉基)乙氧基]-26,28-二羟基杯[4]芳烃。6.所有合成的化合物的结构均通过1H NMR、IR表征,对部分化合物做了ESI-MS表征,其中三个化合物通过X-ray单晶衍射进行了表征。对25,27-二[2-(N-吗啉基)乙氧基]-26,28-二羟基杯[4]芳烃的合成条件通过正交实验进行了优化,提高了产率。7.以紫外-可见光谱为手段,初步研究了一系列吗啉修饰的偶氮类杯[4]芳烃衍生物与金属离子的络合性质。结果表明:5,17-二[(4-硝基苯基)偶氮基]-25,27-二[2-(N-吗啉基)乙氧基]-26,28-二羟基杯[4]芳烃对钙离子具有高度的选择性,并且溶液颜色从橙黄色变为紫色。