硫杂杯芳烃是杯芳烃家族中的新成员,是构建具有特定功能超分子受体的优秀结构平台,在超分子化学研究领域具有广阔的应用前景。特别是基于硫杂杯芳烃的光、电活性受体研究对生命科学、信息科学和材料科学的发展具有十分重要的意义,在离子传输、分子器件、化学传感和分子开关等方面具有重要的应用价值。本论文开展了基于二茂铁的电化学活性硫杂杯[4]芳烃受体的设计、合成、表征及超分子功能研究,取得了创新性的研究成果。本论文由四部分组成,主要内容如下:1、综述了近年来硫杂杯芳烃受体的设计、合成及在超分子识别传感等方面的研究进展。2、本论文共设计、合成了11种未见文献报道的硫杂杯[4]芳烃衍生物,其结构经IR、1H NMR、13C NMR、MS及元素分析系统表征。此外,还采用X-射线衍射技术测定了4种硫杂杯[4]芳烃化合物的单晶分子结构。3、首次以硫杂杯[4]芳烃为结构平台,通过click反应将二茂铁基团引入硫杂杯[4]芳烃,设计、合成了4种以1, 2, 3-三唑为桥联基团的二茂铁硫杂杯[4]芳烃电化学活性受体Ra-Rd。4、利用循环伏安和NMR滴定技术系统研究了新型三唑桥联二茂铁硫杂杯[4]芳受体Ra-Rd的电化学及分子识别性质。发现它们具有准可逆的电化学性质,二茂铁基团之间没有明显的电子传递作用;受体Ra-Rd对Eu3+、H2PO4–离子表现出优异的超分子识别作用。我们利用CuAAC反应所构建的电化学活性硫杂杯[4]芳烃受体结构新颖,既有阴、阳离子识别中心,又有电化学活性中心,对硫杂杯芳烃化学及电化学识别研究具有重要的理论意义,对研发新型电化学识别与传感超分子器件具有重要的应用前景。