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分子识别是生物体系的基本特征,在生命活动中起到了中心作用。其中,手性识别是一种特殊的分子识别,它既是生物体内分子识别的基本模式,也是生物和化学领域中研究的热点。当前,手性识别研究的方向是建立快速、准确、灵敏的手性分析方法。因为荧光检测具有响应时间短、灵敏度高、使用简单、成本低等优点,荧光传感器的合成及其应用越来越受到人们的重视。本论文正是以此为出发点展开工作,重点研究了手性席夫碱类大环和开环的荧光传感器,以及手性分子钳类荧光分子传感器的设计、合成及其在分子识别方面的研究。全文分为四章,主要内容为: 在第一章中,我们介绍了荧光分子传感器的基础理论并对荧光传感器在手性识别中的研究进展进行了较为全面和系统的综述。 第二章中,我们设计合成了具有类似杯芳烃空腔结构的杯salen大环1;并对所合成的化合物进行了离子识别性能的研究。从所得到的大环1单晶结构可以看出,大环形成环27的空腔结构,通过该结构很容易与大小合适的分子或离子形成包合。结果表明该化合物对Zn2+表现出了良好的识别能力。另外在HeLa细胞内的造影实验表明,大环1还是一个对细胞内的Zn2+有效的造影试剂。 第三章中,我们设计合成了与杯salen大环1不同的开链式席夫碱类化合物2。首先研究了杯salen大环1与锌的配合物对N-Boc-氨基酸的识别,结果表明大环1的配合物对N-Boc-氨基酸的选择性识别效果并不好。然后,我们选择席夫碱类化合物2与Zn2+所形成的配合物作为手性荧光传感器,对N-Boc-氨基酸进行了荧光识别;结果表明席夫碱传感器2的配合物对N-Boc-氨基酸能够进行对映选择性识别并产生强烈的荧光增强响应。从结果可以看出,开链式席夫碱2的金属配合物更适于作为手性荧光传感器。 在第四章,我们设计并合成了包含萘的手性分子钳3,以苯环为隔离基并与手性氨基醇链接形成手性识别中心。我们开始研究了分子钳3对氨基酸的识别,但结果显示几乎没有选择性。作为一个On-Off型荧光传感器,分子钳3具有很高的选择性,能从15种金属离子中选择识别Cu离子。在加入Cu2+后,现场生成的金属配合物3+Cu(Ⅱ)能在极性质子性溶剂中对未修饰的氨基酸进行荧光手性识别,并且表现出较高的荧光增强响应和对映选择性。结果说明我们实现了Cu(Ⅱ)离子和α-氨基酸的2次滴定识别。