开链冠醚属于柔性配体,它不仅含有柔性的桥链结构,而且还含有具有配位能力的刚性端基结构,使得其与离子具有很强的键合能力。由于端基的不同,开链冠醚不仅可以像大环冠醚一样配合各种金属离子,而且当改变端基时,也可以络合并且识别阴离子。本文合成了几种新型开链冠醚,运用紫外-可见光分光光度等测试技术研究了其对不同离子的识别能力。主要包括以下几部分内容:概述了超分子化学的研究背景和应用,总结了以冠醚为受体的离子识别研究进展。合成了三种新型的以二吲哚苯甲烷为端基的开链冠醚化合物Ⅱ-1、Ⅱ-2和Ⅱ-3,并利用红外光谱,核磁共振波谱和元素分析方法表征,确认其为目标化合物。通过紫外-可见光谱分析分别测试了它们对卤族元素阴离子(F-、Cl-、Br-、I-)以及HSO4-的络合能力,结果发现此三者对F-的光谱特性与其他阴离子相比有显著差别。进而测定了它们与不同浓度F-离子的键合特性,并拟合出键合时的吉布斯自由能变化和稳定常数。结果表明,此三种开链冠醚中,Ⅱ-1、Ⅱ-2对F-有很好的键合能力和选择性,Ⅱ-3较差。合成了一种以邻菲啰啉基团为端基的开链冠醚化合物Ⅲ，并对加入一系列碱金属和碱土金属阳离子(Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+,Ca2+、Ba2+)的化合物Ⅲ进行了紫外-可见光谱测定,未发现其对以上各种阳离子的络合能力的显著区别。